实验十三 变容二极调频实验
实验目
1 掌握变容二极调频电路原理
2 解调频调制特性测量方法
3 观察寄生调幅现象解产生消方法
二 实验容
1 测试变容二极静态调制特性
2 观察调频波波形
3 观察调制信号振幅时频偏影响
4 观察寄生调幅现象
三 实验原理电路
1 变容二极工作原理
调频载波瞬时频率受调制信号控制频率变化量调制信号成线性关系常变容二极实现调频
变容二极调频电路图131示J2处加入调制信号变容二
图131 变容二极调频
极瞬时反偏置电压静态反偏置电压基础调制信号规律变化振荡频率调制电压规律变化时J1处输出调频
波（FM）C15变容二级高频通路L1音频信号提供低频通路L1C23阻止高频振荡进入调制信号源
图132示出变容二极低频简谐波调制信号作情况电容振荡频率变化示意图（a）中U0加二极直流电压u＝U0时电容值C0uΩ调制电压uΩ正半周时变容二极负极电位升高反偏压增变容二极电容减uΩ负半周时变容二极负极电位降低反偏压减变容二极电容增图（b）中应静止状态变容二极电容C0时振荡频率f0
电容时振荡频率高电容时振荡频率低图（a）中Cu曲线非线性然调制电压简谐波电容时间变化非简谐波形fC关系非线性难出CufC非线性关系起着抵消作fu关系趋线性（见图（c））
2 变容二极调频器获线性调制条件
设回路电感L回路电容变容二极电容C（暂时考虑杂散电容变容二极相串联联电容影响）振荡频率获线性调制频率振荡应该调制电压成线性关系数学表示式中A常数二式式两边方移项变容二极调频器获线性调制条件说电容C电压u方成反时振荡频率调制电压成正
3 调频灵敏度
调频灵敏度定义单位调制电压产生频偏
设回路电容Cu曲线表示式中B子结构电路串固定电容关参数式代入振荡频率表示式中
调制灵敏度
n＝2时
设变容二极调制电压零时直流电压U0相应回路电容量C0振荡频率
式表明n＝2条件调制灵敏度调制电压关（线性调制条件）中心振荡频率成正变容二极直流偏压成反者启示提高调制灵敏度影响线性条件直流偏压应该低某变容二极总电容Cu特性曲线n＝2直线段愈偏压区域时采该变容二极调制灵敏度愈高采串联固定电容控制高频振荡电压等方法获Cu特性n＝2线性段时果该线性段移电压低区域提高调制灵敏度利
出回路电容Cu特性曲线n值（斜率绝值）愈调制灵敏度越高果调频器调制线性没求外接串联联固定电容选n值变容获较高调制灵敏度
四 实验步骤
1 静态调制特性测量
电路接成压控振荡器J2端接音频信号频率计接J1处调节电位器W1记变容二极D1D2两端电压应输出频率记表中
VD1(V)
VD2(V)
F0(MHz)
2 动态测试
1）电位器W1置某中值位置音频信号通J2输入示波器接J1端调频信号载波高频偏明显频率变化调频波频偏仪（型号BE37）测量频偏
2）清楚观察FM波FM信号J1端连线连接晶体三极混频器输入端（图131J4端）示波器接变频器输出端（图131 J6端）调节调制信号电压观察频偏变化
五 实验报告求
1 坐标纸画出静态调制特性曲线求出调制灵敏度说明曲线斜率受素影响
2 画出实际观察FM波形说明频偏变化调制信号振幅关系
六 实验仪器
1 高频实验箱 1台
2 双踪示波器 1台
3 万表 1块
4 频偏仪 1台
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1 掌握变容二极调频电路原理
2 解调频调制特性测量方法
3 观察寄生调幅现象解产生消方法
二 实验容
1 测试变容二极静态调制特性
2 观察调频波波形
3 观察调制信号振幅时频偏影响
4 观察寄生调幅现象
三 实验原理电路
1 变容二极工作原理
调频载波瞬时频率受调制信号控制频率变化量调制信号成线性关系常变容二极实现调频
变容二极调频电路图131示J2处加入调制信号变容二
图131 变容二极调频
极瞬时反偏置电压静态反偏置电压基础调制信号规律变化振荡频率调制电压规律变化时J1处输出调频
波（FM）C15变容二级高频通路L1音频信号提供低频通路L1C23阻止高频振荡进入调制信号源
图132示出变容二极低频简谐波调制信号作情况电容振荡频率变化示意图（a）中U0加二极直流电压u＝U0时电容值C0uΩ调制电压uΩ正半周时变容二极负极电位升高反偏压增变容二极电容减uΩ负半周时变容二极负极电位降低反偏压减变容二极电容增图（b）中应静止状态变容二极电容C0时振荡频率f0
电容时振荡频率高电容时振荡频率低图（a）中Cu曲线非线性然调制电压简谐波电容时间变化非简谐波形fC关系非线性难出CufC非线性关系起着抵消作fu关系趋线性（见图（c））
2 变容二极调频器获线性调制条件
设回路电感L回路电容变容二极电容C（暂时考虑杂散电容变容二极相串联联电容影响）振荡频率获线性调制频率振荡应该调制电压成线性关系数学表示式中A常数二式式两边方移项变容二极调频器获线性调制条件说电容C电压u方成反时振荡频率调制电压成正
3 调频灵敏度
调频灵敏度定义单位调制电压产生频偏
设回路电容Cu曲线表示式中B子结构电路串固定电容关参数式代入振荡频率表示式中
调制灵敏度
n＝2时
设变容二极调制电压零时直流电压U0相应回路电容量C0振荡频率
式表明n＝2条件调制灵敏度调制电压关（线性调制条件）中心振荡频率成正变容二极直流偏压成反者启示提高调制灵敏度影响线性条件直流偏压应该低某变容二极总电容Cu特性曲线n＝2直线段愈偏压区域时采该变容二极调制灵敏度愈高采串联固定电容控制高频振荡电压等方法获Cu特性n＝2线性段时果该线性段移电压低区域提高调制灵敏度利
出回路电容Cu特性曲线n值（斜率绝值）愈调制灵敏度越高果调频器调制线性没求外接串联联固定电容选n值变容获较高调制灵敏度
四 实验步骤
1 静态调制特性测量
电路接成压控振荡器J2端接音频信号频率计接J1处调节电位器W1记变容二极D1D2两端电压应输出频率记表中
VD1(V)
VD2(V)
F0(MHz)
2 动态测试
1）电位器W1置某中值位置音频信号通J2输入示波器接J1端调频信号载波高频偏明显频率变化调频波频偏仪（型号BE37）测量频偏
2）清楚观察FM波FM信号J1端连线连接晶体三极混频器输入端（图131J4端）示波器接变频器输出端（图131 J6端）调节调制信号电压观察频偏变化
五 实验报告求
1 坐标纸画出静态调制特性曲线求出调制灵敏度说明曲线斜率受素影响
2 画出实际观察FM波形说明频偏变化调制信号振幅关系
六 实验仪器
1 高频实验箱 1台
2 双踪示波器 1台
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