變?nèi)荻O管33課件

變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器實驗

一、實驗要解決的問題

1.掌握變?nèi)荻O管調(diào)頻器的電路結(jié)構(gòu)與電路工作原理2.掌握調(diào)頻器的調(diào)制特性及其測量方法

調(diào)頻分為:1.直接調(diào)頻2.間接調(diào)頻

兩大類在LC振蕩器中，決定振蕩器頻率的主要元件是LC振蕩器回路的電感L和電容C。在RC振蕩器中，決定振蕩頻率的主要元件是電阻R和電容C。因此根據(jù)調(diào)頻的特點，用調(diào)制信號去控制可控電感、電容或電阻的數(shù)值就能實現(xiàn)調(diào)頻。

變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路

變?nèi)荻O管是根據(jù)PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化而變化的原理而設(shè)計與工作的。在施加反向偏壓時，變?nèi)荻O管呈現(xiàn)較大的結(jié)電容。這個結(jié)電容的大小能靈敏地隨反向偏壓變化。利用變?nèi)荻O管的這一特性，將變?nèi)荻O管接到振蕩器的振蕩回路中，作為可控電容元件，則回路的電容量會隨調(diào)制電壓變化，從而改變振蕩頻率，達(dá)到調(diào)頻的目的。變?nèi)荻O管實際上是一個電壓控制的可變電容元件。當(dāng)外加反向偏置電壓變化時，變?nèi)荻O管PN結(jié)的結(jié)電容會隨之改變，其變化規(guī)律如圖所示。若載波信號是由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由振蕩回路的電感和電容元件決定。因而，只要用調(diào)制信號去控制振蕩回路的電感和電容，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。

若在LC振蕩回路上并聯(lián)一個變?nèi)荻O管，如圖所示，并用調(diào)制信號電壓來控制變?nèi)荻O管的電容值，則振蕩器的輸出頻率將隨調(diào)制信號的變化而改變，從而實現(xiàn)了直接調(diào)頻的目的。BG401為電容三點式振蕩器，產(chǎn)生10MHz的載波信號。變?nèi)荻O管D401和C403構(gòu)成振蕩回路電容的一部分，直流偏置電壓通過R427、W401、R403和L401加至變?nèi)荻O管D401的負(fù)端，C402為變?nèi)荻O管的交流通路，R402為變?nèi)荻O管的直流通路，L401和R403組成隔離支路，防止載波信號通過電源和低頻回路短路。電容耦合雙調(diào)諧回路相位鑒頻器

相位鑒頻器的組成方框圖如示。圖中的線性移相網(wǎng)絡(luò)就是頻—相變換網(wǎng)絡(luò)，它將輸入調(diào)頻信號u1的瞬時頻率變化轉(zhuǎn)換為相位變化的信號u2，然后與原輸入的調(diào)頻信號一起加到相位檢波器，檢出反映頻率變化的相位變化，從而實現(xiàn)了鑒頻的目的。圖中的耦合回路相位鑒頻器是常用的一種鑒頻器。這種鑒頻器的相位檢波器部分是由兩個包絡(luò)檢波器組成，線性移相網(wǎng)絡(luò)采用耦合回路。為了擴(kuò)大線性鑒頻的范圍，這種相位鑒頻器通常都接成平衡和差動輸出。它是由調(diào)頻—調(diào)相變換器和相位檢波器兩部分所組成。調(diào)頻—調(diào)相變換器實質(zhì)上是一個電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器，耦合回路初級信號通過電容Cp耦合到次級線圈的中心抽頭上，L1C1為初級調(diào)諧回路，L2C2為次級調(diào)諧回路，初、次級回路均調(diào)諧在輸入調(diào)頻波的中心頻率fc上，二極管D1、D2和電阻R1、R2分別構(gòu)成兩個對稱的包絡(luò)檢波器。1.將切換開關(guān)K401的1-2接點短接，調(diào)整電位器W401使變?nèi)荻O管D401的負(fù)極對地電壓為+2V，并觀測振蕩器輸出端的振蕩波形與頻率。2.調(diào)整線圈L402的磁芯和可調(diào)電阻R404，使R407兩端電壓為2.5±0.05V（用直流電壓表測量），使振蕩器的輸出頻率為10±0.02MHz。3.調(diào)整電位器W402，使輸出振蕩幅度為1.6VP-P。

變?nèi)荻O管靜態(tài)調(diào)制特性的測量

輸入端J401無信號輸入時，改變變?nèi)荻O管的直流偏置電壓，使反偏電壓Ed在0-5.5V范圍內(nèi)變化，分兩種情況測量輸出頻率，并填入下表。

2.鑒頻特性的測試使載波發(fā)生器模塊輸出載波頻率10MHz,幅度0.4VP-P，接入輸入端TP403，用直流電壓表測量輸出端TP405對地電壓（若不為零，可略微調(diào)T401和C428，使其為零），然后在9.0MHz-11MHz范圍內(nèi)，以相距0.2MHz的點頻，測得相應(yīng)的直流輸出電壓，并填入下表。

變?nèi)荻O管動態(tài)調(diào)制特性的測量

在變?nèi)荻O管調(diào)頻器的輸入端J401接入1K的音頻調(diào)制信號V