实验七变容二极管调频器
实验七变容二极管调频器
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：
●频率调制
●变容二极管调频
●静态调制特性、动态调制特性
2．做本实验时所用到的仪器：
●变容二极管调频模块
●双踪示波器
●频率计
●万用表
二、实验目的
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2．掌握用变容二极管调频振荡器实现FM的方法；
3．理解静态调制特性、动态调制特性概念和测试方法。
三、实验内容
1．用示波器观察调频器输出波形，考察各种因素对于调频器输出波形的影响；
2．变容二极管调频器静态调制特性测量；
3．变容二极管调频器动态调制特性测量。
四、实验原理
1．调频电路
变容二极管调频器实验电路如图7-1所示。图中，12BG01本身为电容三点式振荡器，它与12D01、12D02（变容二极管）一起组成了直接调频器。12BG03为放大器，12BG04为射极跟随器。12W01用来调节变容二极管偏压。
由图7-1可见，加到变容二极管上的直流偏置就是+12V经由12R02、12W01和12R03分压后，从12R03得到的电压，因而调节12W01即可调整偏压。
由图可见，该调频器本质上是一个电容三点式振荡器（共基接法），由于电容12C05对高频短路，因此变容二极管实际上与12L02相并。调整电位器12W01，可改变变容二极管的偏压，也即改变了变容二极管的容量，从而改变其振荡频率。因此变容二极管起着可变电容的作用。
对输入音频信号而言，12L01短路，12C05开路，从而音频信号可加到变容二极管12D01、 12D01上。当变容二极管加有音频信号时，其等效电容按音频规律变化，因而振荡频率也按音频规律变化，从而达到了调频的目的。
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图7-1 变容二极管调频器实验电路
本实验电路为西勒振荡器，高频等效电路如图7-2所示。电路的频率为：
∑
=
LC t f π21)(
式中： j 1
C C 111
12C0312C0412C06
∑=
+++
在调制信号Ωu 控制下实现频率调制。
12C06
2CC1F
图7-2 变容二极管调频器高频等效电路
2．调频电路的特性
（1）调频电路的静态调制特性
静态调制特性是指，振荡频率f 随变容二极管直流偏置电压B V 的变化特性。如图7-3所示。由特性曲线可见，f 随偏压的变化不是直线，振荡频率的变化就不能正确地反映调制信号的变化，引入了非线性失真。为了减小失真，获得较好的调制特性，变容管的偏压应选在线性段的中点。
图7-3 静态调制特性
V B
f
(2) 调频电路的动态调制特性
动态调制特性是指，调频电路在变容二极管直流偏置电压B V 确定后，输出频率随调制信号 u 的变化特性。如图7-6所示。由此曲线可确定频率调制器的调制灵敏度和最大线性频偏。
3．动态调制特性的测试方法
（1）用调制度测量仪测量
测量动态调制特性的仪器连接图7-4所示：
图7-4 动态调制特性的测量
（2）借助于鉴频器间接测量
测量动态调制特性的仪器连接图7-5所示：
图7-5 动态调制特性的测量
图7-6 动态调制特性的波形
图7-7 鉴频特性的波形
t
t
t
Δf m
-Δf m
图中m f ?为调制信号的最大频偏，当m U Ω一定时，在调制信号频率范围内，m f ?应保持不变。调制特性曲线在原点处的斜率就是调制灵敏度f k ，f k 越大，同样m U Ω值产生的
m f ?越大。一般地调制灵敏度与调制器中心频率（载频）与变容二极管的直流偏置因数有关。
五、实验步骤 1．实验准备
在实验箱主板上插上变容二极管调频模块和电容耦合回路相位鉴频器模块，按下12K01，此时变容二极管调频模块电源指标灯点亮。
2．静态调制特性测量
输入端先不接音频信号，将示波器接到调频器单元的12TP02。将频率计接到调频输出12P02，调整12W01使得振荡频率 f 0 =8.5MHz ，用万用表测量此时12TP01点直流电位值，填入表7-1中。然后重新调节电位器12W01，使12TP01点电位在2～9V 范围内变化，并把测量相应的频率值填入表7-1。
表7-1
3．动态调制特性测量
（1） 将电容耦合回路相位鉴频器模块（简称鉴频器单元）中的+12V 电源接通（按下13K01开关，相应指示灯亮），从而鉴频器工作于正常状态。 （2）调整12W 01使得振荡频率f 0=8.5MHz 。
（3）以实验箱上的函数发生器作为音频调制信号源，输出频率F =1kHz 、峰-峰值Vp-p=300mv （用示波器监测）的正弦波。
（4）把实验箱上的函数发生器输出的音频调制信号加入到调频器单元的音频输入端12P01，便可在调频器单元的12TP02端上观察到FM 波。
（5）把调频器单元的调频输出端12P02连接到鉴频器单元的输入端上（12P01），便可在鉴频器单元的输出端13P02上观察到经解调后的音频信号。如果没有波形或波形不好，应调整12W01和13W01。
（6）将示波器CH1接调制信号源（可接在调制模块中的12P01上），CH2接鉴频输出
13TP03，比较两个波形有何不同。改变调制信号源的幅度，观测鉴频器解调输出有何变化。
U填入对应的鉴频输出填入表7-2。
并将相位鉴频器输出端
om
表7-2
根据鉴频特性观察调频波上下频偏的关系，将对应的频率填入表7-3。
表7-3
六、实验报告要求
1．根据实验数据，在坐标纸上画出静态调制特性曲线，说明曲线斜率受哪些因素影响。2．说明12W01对于调频器工作的影响。
3．总结由本实验所获得的体会。
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）