实验七变容二极管调频器
变容二极管调频振荡器实验报告
变容二极管调频振荡器实验报告变容二极管调频振荡器实验报告引言：调频振荡器是一种能够产生高频信号的电路，广泛应用于无线通信、广播电视等领域。
本实验旨在通过使用变容二极管构建调频振荡器电路，探究其工作原理和特性。
实验步骤：1. 实验准备：准备好所需的实验器材和元件，包括变容二极管、电容、电阻等。
2. 搭建电路：按照实验指导书上的电路图，将元件连接起来，确保连接正确无误。
3. 调节元件：根据实验要求，逐步调节电容、电阻的数值，观察振荡器的输出频率变化。
4. 测量数据：使用示波器等仪器测量振荡器的输出频率、幅度等参数，并记录下来。
5. 分析结果：根据实验数据，分析振荡器的工作特性和性能。
实验结果：在实验过程中，我们逐步调节了电容和电阻的数值，观察到振荡器的输出频率发生了变化。
通过测量和记录数据，我们得到了如下结果：1. 输出频率与电容的关系：我们发现，当电容的数值增大时，振荡器的输出频率也随之增大。
这是因为电容的变化会影响振荡电路的谐振频率，从而改变振荡器的输出频率。
2. 输出频率与电阻的关系：我们进一步调节了电阻的数值，发现振荡器的输出频率与电阻的变化关系不明显。
这是因为电阻主要影响振荡器的幅度稳定性，而不太会对输出频率产生明显影响。
3. 振荡器的稳定性：我们观察到，在一定范围内，振荡器的输出频率相对稳定，但当电容或电阻的数值超出一定范围时，振荡器的输出频率会发生明显的偏移或失去振荡。
这说明振荡器的稳定性受到电容和电阻的限制。
4. 输出信号的波形：通过示波器观察，我们发现振荡器的输出信号呈现正弦波形，且幅度相对稳定。
这是因为振荡器的电路结构决定了其输出信号为周期性的正弦波。
讨论与总结：通过本次实验，我们深入了解了变容二极管调频振荡器的工作原理和特性。
我们发现，电容和电阻的变化对振荡器的输出频率和稳定性有着重要影响。
在实际应用中，我们可以根据需求调节电容和电阻的数值，实现不同频率的振荡器。
同时，我们也了解到振荡器的稳定性是一个需要注意的问题，过大或过小的电容和电阻数值都可能导致振荡器无法正常工作。
变容二极管频率调制器ppt
一 实验目的
(1)了解变容二极管的特性及其构成振荡 电路的工作原理。。 (2)熟悉变容二极管调频电路原理及构成 (3)掌握变容二极管串接电容的数值的改 变对FM波的影响。 (4)熟练掌握用调制度仪测量频偏的方法。
二 实验仪器
调制度仪 函数信号发生器 双踪示波器 数字万用表 频率计
（4）接入电容C3（开关K1置ON），重复上述步骤（3） 。
3．动态调制特性的测量-频偏法 （1）调制度仪法 （复测量调频信号的最大频偏， 将测量数据填入表内
六 实验报告要求
(1)在方格纸上画出电容C3断开和接入时的两条静 态调制特性曲线。分别求出调制灵敏度，分析两条 曲线的斜率不同的原因。 (2)在方格纸上画出电容C3断开和接入时的两条动 态调制特性曲线。并对结果进行分析。 (3)在方格纸上定性画出VA=1V和VA=7V时变容二 极管调频振荡器单元的输出波形。 (4)总结本实验的体会和对实验的改进建议。
L3
C15 R9 103 24k R10 2k BG3 C7 36pF C10 221
L4
C16 C17 103 103 R13 51k BG4 RW3 C11 221 10k 9014 BG5
K2
+12V
R2 65k
C13 47uF
L2
C3 101 C1 103 L1 C2 81
9014 R11 51
BG1
R4
直流通路
交流通路
五 实验内容步骤
1.实验准备 把实验电路板上变容二极管调频振荡器单元的电源开关（K2）拨到ON位置。 2．静态调制特性的测量 （1）输入端不接低频交流信号 。 （2）将频率计接到电路的C点，测量振荡频率 。 （3）断开电容C3(开关K1置OFF)调节RW2使得BG2射极到地之间的电压为4V, 再调 整RW1，使得振荡频率f0=6.5MHz 。
变容二极管调频实验报告
变容二极管调频实验报告变容二极管调频实验报告引言调频（Frequency Modulation，简称FM）是一种常见的无线通信技术，其基本原理是通过改变载波信号的频率来传输信息。
变容二极管是一种特殊的二极管，具有随电压变化而改变电容的特性。
本次实验旨在探究变容二极管在调频中的应用，并分析其原理和实验结果。
实验步骤1. 实验器材准备：准备一个变容二极管、一个信号发生器、一个示波器和一根连接线。
2. 连接实验电路：将变容二极管的正极连接到信号发生器的输出端，将其负极连接到示波器的输入端。
3. 调节信号发生器：将信号发生器的频率调节到一个较低的值，例如100 Hz。
4. 观察示波器波形：在示波器上观察到一个稳定的正弦波信号。
5. 调节信号发生器频率：逐渐增加信号发生器的频率，观察示波器上波形的变化。
6. 记录实验结果：记录不同频率下示波器上的波形变化。
实验原理变容二极管的电容值随着电压的变化而变化，当电压增大时，电容值减小，反之亦然。
在调频中，我们可以利用这一特性来改变载波信号的频率。
当变容二极管的电压变化时，其电容值也随之变化，从而导致载波信号的频率发生变化。
实验结果及分析在实验过程中，我们逐渐增加信号发生器的频率，观察到示波器上波形的变化。
实验结果显示，随着频率的增加，波形的周期变短，频率也随之增大。
这是因为变容二极管的电容值随着电压的增加而减小，导致载波信号的频率增大。
通过实验结果，我们可以看出变容二极管在调频中起到了关键作用。
通过改变变容二极管的电压，我们可以实现对载波信号频率的调节。
这对于无线通信系统中的频率调节非常重要，可以实现更高效的数据传输和信号传播。
结论本次实验通过观察变容二极管在调频中的应用，探究了其原理和实验结果。
实验结果表明，变容二极管的电容值随电压变化而变化，通过改变电压可以实现对载波信号频率的调节。
这为无线通信系统中的频率调节提供了一种有效的解决方案。
通过本次实验，我们深入了解了变容二极管在调频中的应用，为进一步研究和应用该技术奠定了基础。
实验七 二极管调频器
Fo(MHz)
❖ 2.动态测试
注意,此时S4置于2或3，S3开路。
(1)、将短路块J2连通到下横线处，即将音频 调制信号加到变容二极管上，同时将S2拨码开 关“1”置于“ON”（即处于LC振荡）。在J6 （ZD.OUT）处可以看到高频振荡信号。（由 于载频是10MHZ左右，频偏非常小，因此在 此处看不到明显的FM现象。但若用频偏仪(如 BE37)可以测量频偏(参见附录)）；
(2)、为了清楚的观察到FM波，可将已 调FM信号（J6）用短路线连接到晶体 管混频器的信号输入端J32处。并且将 J34的短路块连通在下横线处，然后用 示波器在J38（ZP.OUT）处观察FM 波形。调整VR9改变调制信号的大小即 可观察频偏变化。
（3）、若外加调制信号可将调制信号源 接入J1（TP.IN）处，短路块J2断开 。其它操作同上（2）。
电路 图
选频
静态工作点调 节
负载
调制信号
反馈
高频振荡
交 流 等 效 电 路
实 验 箱
变容二极管
可调电容
VR1
S2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
VR2
S3
短路帽 晶振
V S4 R
5
输
9014
出
四 、 实 验 步 骤
❖ 1．静态调制特性测量 将开关S2“1”拨向ON，输入端不接音频信号 ，将频率计通过一个100P的。电容接到调频 器的输出端J6处，CT1调于中间位置，调整电 位器VR1，记下变容二极管两端电压和对应输 出频率，将对应的频率填入表7.1。
实 验 七 变 容 二
❖ 1．掌握变容二极管调频器电路的原理。 ❖ 2．了解调频器调制特性及测量方法。 ❖ 3．观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方
七变容二极管调频器实验报告
篇一：高频实验八变容二极管调频实验报告实验八变容二极管调频实验一实验目的1.进一步学习掌握频率调制相关理论。2.掌握用变容二极管调频振荡器实现FM的电路原理和方法。3.理解变容二极管静态调制特性、动态调制特性概念并掌握测试方法。二、实验使用仪器1．变容二极管调频振荡电路实验板2．100MH泰克双踪示波器3. FLUKE万用表4.高频信号源三、实验基本原理与电路1.变容二极管调频原理变容二极管的调频原理可用图8-1说明。变容二极管的电容C和电感L组成LC振荡器的谐振电路，其谐振频率近似为f?12?LC。在变容二极管上加一固定的反向直流偏压U偏和调制电压U?（图ａ），则变容二极管的结电容C将随调制信号U?的幅度变化而变化，通过二极管的变容特性（图ｂ）可以找出结电容C随时间的变化曲线（图ｃ）。此电容C由两部分组成，一部分是C0，由反向直流偏压U偏决定，为固定值；另一部分是变化的电容，由调制电压U?的幅度决定，可以表示为Cmcos?t，其中?为调制信号的频率。Cm是电容变化部分的幅度，则有C＝C0十Cmcos?t将C代入f的公式，化简整理可得f?f0?1f0?Cmcos?t?f0??f2C0式中?f=?C1f0mcos?t 2C0f0是Cm?0时，由电感L和固定电容C0所决定的谐振频率，称为中心频率，f0?12?LC0。?f是频率的变化部分，而1Cm是频率变化部分的幅值，称f02C0为频偏。式中的负号表示当回路电容增加时，频率是减小的。我们还可通过图8-1（C）及图（D）（L固定，f与成反比曲线）找出频率和时间的关系。比较图（a）及图（e），可见频率f是随调制电压u?的幅度变化而变化，从而实现了调频。ff图8-1变容二极管调频原理3.变容二极管调频实验电路变容二极管调频实验电路如图8-2。图8-2变容二极管调频实验电路四、实验内容1．变容二极管调频静态调制特性测试。2
变容二极管调频器与相位鉴频器实验
变容二极管调频器与相位鉴频器实验实验学时:2实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的1.了解变容二极管调频器的电路结构与电路工作原理2.掌握调频器的调制特性及其测量方法3.观察寄生调幅现象和了解其产生的原因及其消除方法 二、实验预习要求实验前，预习“电子线路非线性部分”第5章：角度调制与解调电路；“高频电子线路”第八章：角度调制与解调；“高频电子技术”第9章：角度调制与解调—非线性频率变换电路等有关章节的内容。
三、实验原理1.变容二极管直接调频电路：变容二极管实际上是一个电压控制的可变电容元件。
当外加反向偏置电压变化时，变容二极管PN 结的结电容会随之改变，其变化规律如图3-1所示。
图3-1变化规律直接调频的基本原理是用调制信号直接控制振荡回路的参数，使振荡器的输出频率随调制信号的变化规律呈线性改变，以生成调频信号的目的。
若载波信号是由LC 自激振荡器产生，则振荡频率主要由振荡回路的电感和电容元件决定。
因而，只要用调制信号去控制振荡回路的电感和电容，就能达到控制振荡频率的目的。
¿¿¿¿¿¿若在LC 振荡回路上并联一个变容二极管，如图3-2所示，并用调制信号电压来控制变容二极管的电容值，则振荡器的输出频率将随调制信号的变化而改变，从而实现了直接调频的目的。
2.电容耦合双调谐回路相位鉴频器：相位鉴频器的组成方框图如3-3示。
图中的线性移相网络就是频—相变换网络，它将输入调频信 号u1 的瞬时频率变化转换为相位变化的信号u2，然后与原输入的调频信号一起加到相位检波器，检出反映频率变化的相位变化，从而实现了鉴频的目的。
图3-4的耦合回路相位鉴频器是常用的一种鉴频器。
这种鉴频器的相位检波器部分是由两个包络检波器组成，线性移相网络采用耦合回路。
为了扩大线性鉴频的范围，这种相位鉴频器通常都接成平衡和差动输出。
图3-4 耦合回路相位鉴频器图3-5（a ）是电容耦合的双调谐回路相位鉴频器的电路原理图，它是由调频—调相变换器和相位检波器两部分所组成。
变容二极管实验报告
变容二极管调频与鉴频实验实验报告姓名：学号：班级：日期：变容二极管调频与鉴频实验（模块3、5）一、实验目的1）、了解变容二极管调频器的电路结构与电路工作原理。
2）、掌握调频器的调制特性及其测量方法。
3）、观察寄生调幅现象，了解其产生的原因及其消除方法。
二、实验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下图所示。
从J2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J1处输出为调频波（FM）。
C15为变容二级管的高频通路，L1为音频信号提供低频通路，L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。
鉴频器（1）鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。
鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。
因此，实现鉴频的核心部件是相位检波器。
相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波，其基本原理是：在乘法器的一个输入端输入调频波)(t v s ，设其表达式为：]sin cos[)(t m w V t v fcsmsΩ+= 式中，fm 为调频系数，Ω∆=/ωfm 或f f m f/∆=，其中ω∆为调制信号产生的频偏。
另一输入端输入经线性移相网络移相后的调频调相波)('t v s，设其表达式为)]}(2[sin cos{)(''ωϕπω++Ω+=t m V t v fc sms)](sin sin['ωϕω+Ω+=t m V f c sm式中，第一项为高频分量，可以被滤波器滤掉。
第二项是所需要的频率分量，只要线性移相网络的相频特性)(ωϕ在调频波的频率变化范围内是线性的，当rad 4.0)(≤ωϕ 时，)()(si n ωϕωϕ≈。
变容二极管调频实验
变容二极管调频实验和电容耦合相位鉴频器实验一 实验目的1. 进一步学习掌握频率调制相关理论。
2. 掌握用变容二极管调频振荡器实现FM 的电路原理和方法。
3. 理解变容二极管静态调制特性、动态调制特性概念并掌握测试方法。
4. 进一步学习掌握频率解调相关理论。
5. 了解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理。
6. 了解鉴频特性（S 形曲线的调试与测试方法）。
二、实验使用仪器1．变容二极管调频振荡电路实验板 2．100MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 高频信号源5. 电容耦合相位鉴频器实验板 三、实验基本原理与电路 （一）变容二极管调频电路R4 R6R5R3T1C9RW2C7C6C4*C5*CV1LC2*R8R10T2C10C13C12R11LED +12K DR2R1RW1C1R9C8R7J2C3*TP1变容二极管调频J1RW3IN1OUTTP2C11A6-0808电路原理：晶体管T1构成了电容三点式振荡电路 ，其中电容C6,C7是正反馈电容，反馈系数等于667+C F C C，晶体管的基极接了一个电容C9到地，因此晶体管构成共基极组态的放大电路。
其中电阻RW2，R3，R4是基极的直流偏置电阻，电阻R53决定晶体管的集电极电压，电阻R6决定晶体管的射极静态的直流电流Ie 。
电容满足675,C C C >>，可变电容CV1和电感L 相并联，改变可变电容CV1,可改变振荡频率。
电容C2也是一个小电容，当跳线J1连接上后，变容二极管D （型号为BB910）就接入振荡电路中，滑动变阻器RW1和电阻R1构成分压电路，为变容二极管D 提供直流反偏电压，改变滑动变阻器RW1抽头位置可以改变变容二极管D 的直流反偏电压。
电阻R2是隔离电阻，通常取R2》R1，在实验中可以取300K Ω以上。
电容C3是已知电容值的固定电阻，当跳线J2连接上，跳线J1断开时，振荡回路的振荡频率固定，电容C3是为测量变容二极管的结电容提供帮助的。
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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。
121
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。
并将相位
U填入对应的鉴频输出填入表7-2。
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。