試驗三二極管雙平衡混頻器

1、僅供個人參考實驗十二變?nèi)荻O管調(diào)頻實驗、實驗目的1、掌握變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的原理。2、了解調(diào)頻調(diào)制特性及測量方法。3、觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生及消除的方法。、實驗內(nèi)容1、測試變?nèi)荻O管的靜態(tài)調(diào)制特性。2、觀察調(diào)頻波波形。3、觀察調(diào)制信號振幅時對頻偏的影響。4、觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象。三、實驗儀器1、信號源模塊1塊2、頻率計模塊1塊3、3號板1塊4、雙蹤示波器1臺5、萬用表1塊6、頻偏儀（選用）1臺四、實驗原理及電路1、變?nèi)荻O管工作原理調(diào)頻即為載波的瞬時頻率受調(diào)制信號的控制。其頻率的變化量與調(diào)制信號成線性關系。常用變?nèi)荻O管實現(xiàn)調(diào)頻。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如圖 12-1所示。從P3處加入調(diào)制信號，使

2、變?nèi)荻O管的瞬時反向偏置電壓在靜態(tài)反向偏置電壓的基礎上按調(diào)制信號的規(guī)律變化，從而使振蕩頻率也隨調(diào)制電壓的規(guī)律變化，此時從 P2處輸出為調(diào)頻波（FM ）。C15為變?nèi)荻壒艿母哳l通路，L2為音頻信號提供低頻通路，L2可阻止外部的高頻信號進入振蕩回路。本電路中使用的是飛利浦公司的BB910型變?nèi)荻O管，其電壓-容值特性曲線見圖12-4，從圖中可以看出，在1到10V 的區(qū)間內(nèi)，變?nèi)荻O管的容值可由 35P到8P左右的變化。電壓和容值成反比，也就是 TP6 的電平越高，振蕩頻率越高。圖12-1變?nèi)荻O管調(diào)頻Fig.2 Diode- capacity門匸獸 as a function of revers

3、e voltage; typical values.圖12-4BB910型變?nèi)荻O管容值與電壓特性曲線圖12-2示出了當變?nèi)荻O管在低頻簡諧波調(diào)制信號作用情況下，電容和振蕩頻率的變化示意圖。在（a）中，Uo是加到二極管的直流電壓，當u= Uo時，電容值為Co。Uq是調(diào)制電壓，當u為正半周時，變?nèi)荻O管負極電位升高，即反向偏壓增大；變?nèi)荻O管的電容 減??；當u為負半周時，變?nèi)荻O管負極電位降低，即反向偏壓減小，變?nèi)荻O管的電容 增大。在圖（b）中，對應于靜止狀態(tài)，變?nèi)荻O管的電容為Co,此時振蕩頻率為f。1因為f ： ，所以電容小時，振蕩頻率高，而電容大時，振蕩頻率低。從圖（a）中可以看到，由于

4、C-u曲線的非線性，雖然調(diào)制電壓是一個簡諧波，但電容隨時間的變化是非簡諧波形，但是由于1，f和C的關系也是非線性。不難看出，C-u和f-C的2 二 LC非線性關系起著抵消作用，即得到f-u的關系趨于線性（見圖（c)。不得用于商業(yè)用途圖12-2調(diào)制信號電壓大小與調(diào)頻波頻率關系圖解2、變?nèi)荻O管調(diào)頻器獲得線性調(diào)制的條件設回路電感為L,回路的電容是變?nèi)荻O管的電容C （暫時不考慮雜散電容及其它與變?nèi)荻O管相串聯(lián)或并聯(lián)電容的影響）1，則振蕩頻率為f。為了獲得線性調(diào)制，頻2 囂 J LC率振蕩應該與調(diào)制電壓成線性關系，用數(shù)學表示為f二Au，式中A是一個常數(shù)。由以上二式可得Au將上式兩邊平方并移項可得C

5、=22 2二BU '，這即是變（2二）LA u容二極管調(diào)頻器獲得線性調(diào)制的條件。這就是說，當電容 蕩頻率就與調(diào)制電壓成正比。C與電壓u的平方成反比時，振3、調(diào)頻靈敏度調(diào)頻靈敏度Sf定義為每單位調(diào)制電壓所產(chǎn)生的頻偏。設回路電容的 C-u曲線可表示為 c =Bu，式中B為一管子結構即電路串、并固定電容有關的參數(shù)。將上式代入振蕩頻率的表示式中，可得調(diào)制靈敏度Sf:fSf設變?nèi)荻O管在調(diào)制電壓為零時的直流電壓為Uo,相應的回路電容量為Co,振蕩頻率為2LC°，就有Co 二 BUo則有Sf -Uo上式表明，在n= 2的條件下，調(diào)制靈敏度與調(diào)制電壓無關（這就是線性調(diào)制的條件）,而與中心振

6、蕩頻率成正比，與變?nèi)荻O管的直流偏壓成反比。后者給我們一個啟示， 為了提高調(diào)制靈敏度，在不影響線性的條件下， 直流偏壓應該盡可能低些，當某一變?nèi)荻O管能使總電容C-u特性曲線的n= 2的直線段愈靠近偏壓小的區(qū)域時，那么，采用該變?nèi)荻O管所 能得到的調(diào)制靈敏度就愈高。當我們采用串和并聯(lián)固定電容以及控制高頻振蕩電壓等方法來 獲得C-u特性n= 2的線性段時，如果能使該線性段盡可能移向電壓低的區(qū)域，那么對提高 調(diào)制靈敏度是有利的。1由Sf ：可以看出，當回路電容C-u特性曲線的n值（即斜率的絕對值） 愈大,22 LB調(diào)制靈敏度越高。因此，如果對調(diào)頻器的調(diào)制線性沒有要求，則不外接串聯(lián)或并聯(lián)固定電容，并

7、選用n值大的變?nèi)莨埽涂梢垣@得較高的調(diào)制靈敏度。五、實驗步驟1、連線框圖如圖12-3所示圖12-3 變?nèi)荻O管調(diào)頻接線圖2、靜態(tài)調(diào)制特性測量1）將3號板SW1撥置“ LC ”，P3端先不接音頻信號，將頻率計接于 P2處。2） 調(diào)節(jié)電位器 W2,記下變?nèi)荻O管測試點 TP6電壓和對應輸出頻率， 并記于下表中。V TP6(V)Fo(MHz)3、動態(tài)測試1） 將電位器 W2置于某一中值位置，將峰峰值為 4，頻率為1KHz的音頻信號（正 弦波）從P2輸入。2）在TP6用示波器觀察，可以看到調(diào)頻信號特有的疏密波。將示波器時間軸靠攏， 可以看到有寄生調(diào)幅現(xiàn)象。調(diào)頻信號的頻偏可用頻譜分析儀觀測。六、實驗報告

8、要求1、在坐標紙上畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出其調(diào)制靈敏度。說明曲線斜率受哪些因素的影響。2、畫出實際觀察到的 FM波形，并說明頻偏變化與調(diào)制信號振幅的關系。僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche un

9、iquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ygoiccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 員 ex.For personal use only in study and research; not for commercial use以下無正文僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not

10、for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendetwerden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ygoiccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 員 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 員 ex.For personal use only in study and research; not for commercial use以下無正文僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r StiFdienchung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la rech