課程名稱通訊電子線路
實驗專案變容二極體調頻振盪器成績
學院資訊專業通訊工程學號姓名李越
實驗時間2016.06.04實驗室3501指導教師謝汝生
1. 實驗目的
1.熟悉變容二極體調頻振盪器電路原理及構成。
2.了解調頻器調製特性及測量方法。
2.實驗裝置
1.雙蹤示波器（rigol ds5062ca數字儲存示波器）
2.頻率計（at-f1000-c數字頻率計）
3.萬用表（dt9205數字萬用表）
4.清華科教tpe-gp2型高頻電路實驗箱及g4實驗板
3.實驗電路及基本原理分析
實驗原理：
在調製中，載波訊號的頻率或相位隨調製訊號而變，稱為調頻（fm）或調相（pm)，在這兩種調製過程中，載波訊號的幅度都保持不變，而頻率或相位的變化都表現為相角的變化，故二者統稱為角度調製或調角。
調頻就是用調製訊號電壓去控制載波的頻率，可分為直接調頻和間接調頻兩種。直接調頻就是用調製電壓直接去控制載波振盪器的頻率，產生調頻訊號。間接調頻就是保持振盪器的頻率不變，而用調製電壓去改變載波輸出的相位，即調相。
變容二級管是利用半導體pn結的結電容隨外加反向電壓而變化的特性製成的一種半導體二極體，它是一種電壓控制可變電抗元件，在其pn結上反偏壓越大，則結電容越小。若將變容二極體接在諧振電路兩端作為迴路振盪電容，使其反向偏壓受調製訊號的控制，則其容值隨調製訊號電壓的變化而變化，整個振盪器的迴路的振盪頻率將隨著調製訊號的變化而變化，從而得變容二極體調頻振盪器。
本實驗所用電路如圖所示，為變容二極體部分接入振盪迴路的直接調頻電路。變容二極體全部接入作為迴路的總電容時，其最大的優點是調製訊號對振盪頻率的調製能力強，即調製靈敏度高，較小的調制度就能產生較大的相對頻偏，但同時因溫度等外界因素變化引起的載波頻率不穩定也必然相對增加。為了克服上述缺點，採用變容二極體部分接入振盪迴路的直接調頻電路，此時由於變容二極體僅是迴路總電容的一部分，因而調製訊號對振盪頻率的調製能力將比變容二極體全部接入時小，但因溫度等變化引起的載波頻率不穩定的情況卻有較大改善，載波頻率穩定度有較大提高。
實驗電路如圖，電路中，v1為調頻**級，v2為放大級，v3為射隨放大級，主要對電路輸出進行緩衝和隔離。電位器rp1用來調整加於變容二極體上的直流偏置電壓，對調頻振盪器載波頻率進行控制；rp2設定振盪器迴路放大器的靜態工作電流。
4.實驗步頻驟及內容記錄（包括資料、圖表、波形、程式設計等）
fm調製器靜態調製特性測量
輸入端不接音訊訊號，將頻率計接到調製器的f端。不接c3（=100pf),調整rp1使ed=4v，調rp2使f0=6.5mhz，然後重新調節電位器rp1，使ed在0.
5~8v範圍內變化，在c3接入和不接入時，測量電路輸出頻率，將對應的頻率填入表，並依據測試結果在座標圖中繪製出變容二極體調頻振盪器的靜態調製特性曲線。
5.實驗結果分析
fm調製器靜態調製特性測量中，利用壓控振盪器，用乙個連續變化的電壓控制壓控振盪器。在ed=4v的右端，即ed>4v時，不接c3的f0比接c3的f0大，並且在使ed為4v的同時要盡量使f0靠近6.5mhz,或者等於6.
5mhz，同時不能使接c3的f0過小。在ed=4v的左端，即ed<4v時，不接c3的的f0比接c3的f0小。
6.實驗小結
在實驗過程中，變容二極體調頻振盪器調頻即為載波的瞬時頻率受調製訊號的控制，其頻率的變化量與調製訊號呈線性關係。由於有幅度干擾，故用示波器顯示的波形，不穩定，極易受到干擾。但是用頻率計測出來的示數可以自己畫出曲線，最後也能繪製出變容二極體的調頻振盪器的靜態調製曲線。
在用頻率計測量f端時，先使ed=4v，在用頻率計使f0=6.5mhz,越靠近6.5mhz越好，不能偏離過大，若偏離過大就要重新調整，看是否是ed取4v時的偏差過大。
7.思考題及解答
通過繪製的變容二極體調頻振盪器靜態調製特性曲線，求出在ed=4±1v期間的調製靈敏度s，說明曲線斜率受哪些因素影響？
答：調製靈敏度s=即斜率，由繪製的靜態調製特性曲線可知，在ed=4±1v期間的調製靈敏度s中不接c3時調製靈敏度s為0.08，接c3時調製靈敏度s為0.
09，影響調製靈敏度s的因素還有溫度等外界因素，還有接入振盪迴路的總電容，系統的增益，系統的雜訊，系統的頻寬，解調器的門限。
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