实验五变容二极管调频振荡器
一.实验目的
1.了解变容二极管的特性及由其振荡电路的的工作原理。

2.熟悉变容二极管调频器电路原理及构成。

3.掌握调频器调制特性及性能指标的测量方法；
4.了解分布参数对高频电路的影响。

二.实验原理
所谓调频，就是把所要传送的信息（例如语言、音乐等）作为调制信号去控制载波信号的频率，使其按照调制信号幅度的大小变化。

调频电路中，最简单的办法是采用变容二极管调频，利用变容二极管结电容的改变来控制振荡器振荡频率的变化。

实验电路如图5-1所示。

三极管V1组成电容三点式振荡器的改进型电路，即克拉泼电路。

变容二极管D C部分接入振荡回路中，是调频电路的主要元件。

电位器R P1、电阻R2、电感L1为变容二极管提供静态时的反向直流偏置，调节R P1可改变主振荡器的振荡频率。

V2为放大级，对振荡信号进行放大，以保证有足够的振荡幅度输出。

调节R P3，可调节输出幅度的大小。

V3为射随器，以提高带负载的能力。

调制信号由IN处输入，经变容二极管D C和主振荡调频后，再经V2、V3放大后由OUT 处输出。

图5-1 变容二极管调频振荡器
三.实验设备
1. 示波器SS7802A 1台
2. 信号源 EE1643 1台
3. 高频毫伏表 1台
4. 高频电路实验板G 4 1块 四. 实验内容与步骤
按图5-1连接好电路 1. 静态调制特性的测试
输入端不接调制信号，调节2P R 使得1e V 为0.6v ，1b V 为1.2v 左右，示波器接至输出端OUT 处，然后调节电位器R P1使E d =4V （万用表直流电压档测该点对地电压），此时示波器将显示振荡波形，其f 0在6.5MHz 附近。

适当调整振荡器的静态工作点使波形最好，调节R P3使输出幅度为U OP-P =2V ，然后重新调节电位器R P1，使E d 在0.5V~8V 范围内变化。

将对应的振荡频率填入表5-1中。

表5-1
根据表格画出静态调制特性曲线。

调制灵敏度S=
ED
f
U ∆∆ （静态） 2. 最大频偏的测量
最大频偏是指在一定的调制电压作用下能达到的最大频率偏移值Δf m ，调频广播、移动式电台的频偏一般在50KHz~75KHz 的范围内。

1）C 3先不接，调节R P1使E d =4V ，使振荡频率f 0=6.5MHz （幅度为
U OP-P =1V ）； 2）输入端IN 处输入f 0=2KHz 、幅度U m 从0~1V 可调的正弦低频调制信号U Ω； 3）输出端OUT 处接入调制度仪射频2.5~30MHz 输入口，调节调制信号的幅度即可观察对应的频偏。

完成表5-1内容的测试。

表5-1
4.调制灵敏度计算（选做）
单位调制电压所引起的最大频偏称为调制灵敏度，以S f 表示，单位为KHz/V ，
即：S f =
m
m
f U Ω∆ U Ωm 为调制信号的幅度，Δf m 为变容二极管的结电容ΔC j 引起的最大频偏。

通过推导可得：
S f =
2Q m
C f C U ∑∑Ω∆⨯ （动态） 式中，ΔC ∑为变容二极管结电容的变化引起回路总电容的变化量，ΔC θ∑为静态时谐振回路的总电容量。

S f 越大，说明调制信号的控制作用越强，产生的频偏越大。

五. 实验报告要求
1. 画出变容二极管调频振荡器的等效电路，分析实验电路的工作原理。

2. 整理各步骤的实验数据；
3. 画出静态调制特性曲线；
4. 分析变容二极管（如2CC1C ）的特性曲线，掌握变容二极管性能参数V Q 、ΔC jo 、 ΔC j 及Q 点处的斜率K C 的估算；
5. 调频器实验的体会。

六. 思考题
1. 振荡器波形的好坏与哪些因素有关？
2. 实验过程中，接入3C 和断开3C 对调频振荡器有什么影响？。