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中南大学高频电子线路实验报告 变容二极管调频实验 专业：电科1202班 姓名：黄亦腾 学号：1404120221 2014年12月23日 实验十二 变容二极管调频实验 实验目的 掌握变容二极管调频电路的原理。 了解调频调制特性及测量方法。 观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。 实验内容 测试变容二极管的静态调制特性。 观察调频波波形。 观察调制信号振幅时对频偏的影响。 观察寄生调幅现象。 实验仪器 信号源模块 1块 频率计模块 1块 3 号板 1块 双踪示波器 1台 万用表 1块 频偏仪（选用） 1台 实验原理及电路 变容二极管工作原理 调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。其频率的变化量与调制信号成线性关系。常用变容二极管实现调频。 变容二极管调频电路如图12-1所示。从P3处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从P2处输出为调频波（FM）。C15为变容二级管的高频通路，L2为音频信号提供低频通路，L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管，其电压-容值特性曲线见图12-4，从图中可以看出，在1到10V的区间内，变容二极管的容值可由35P到8P左右的变化。电压和容值成反比，也就是TP6的电平越高，振荡频率越高。 图12-1 变容二极管调频 图12-4 BB910型变容二极管容值与电压特性曲线 图12-2示出了当变容二极管在低频简谐波调制信号作用情况下，电容和振荡频率的变化示意图。在（a）中，U0是加到二极管的直流电压，当u＝U0时，电容值为C0。uΩ是调制电压，当uΩ为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反向偏压增大；变容二极管的电容减小；当uΩ为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反向偏压减小，变容二极管的电容增大。在图（b）中，对应于静止状态，变容二极管的电容为C0，此时振荡频率为f0。 实验步骤 连线框图如图12-3所示 图12-3 变容二极管调频接线图 静态调制特性测量 将3号板SW1拨置“LC”，P3端先不接音频信号，将频率计接于P2处。 调节电位器W2，记下变容二极管测试点TP6电压和对应输出频率，并记于下表中。 动态测试 1）将电位器W2置于某一中值位置，将峰－峰值为4V，频率为1KHz的音频信号（正弦波）从P2输入。 2）在TP6用示波器观察，可以看到调频信号特有的疏密波。将示波器时间轴靠拢，可以看到有寄生调幅现象。调频信号的频偏可用频谱分析仪观测。 实验报告要求 在坐标纸上画出静态调制特性曲线，并求出其调制灵敏度。说明曲线斜率受哪些因素的影响。 画出实际观察到的FM波形，并说明频偏变化与调制信号振幅的关系。 当P2输入为峰－峰值为4V，频率为1KHz的音频信号（正弦波）从P2输入： 当P2输入为峰－峰值为4V，频率为1KHz的音频信号（方波）从P2输入：