变容二极管调频电路课程设计剖析
变容二极管调频课程设计..
成绩评定表课程设计任务书目录摘要 (4)1 •弓I言 (5)2 • Protel 99 SE 简介 (6)3•实验步骤 (7)3.1 Protel 99 SE 绘图环境设置 (7)3.1.1新建一个设计库 (7)3.1.2 添加元件库 (10)3.2绘制原理图 (12)3.2.1 选取元件 (12)3.2.2摆放元件 (13)3.2.3元件连接 (13)3.2.4放置输入/输出点 (14)3.2.5更改元件属性 (15)3.2.6 ERC（电气规则检查） (16)3.3 PCB 制图 (16)3.3.1自动生成PCB文件 (16)3.3.2自动布线 (18)3.4仿真应用 (20)4 •课设总结 (22)5 •参考文献 (22)摘要本次课设的要求和目的是掌握Protel的应用。
本文以Protel99SE为例，详细具体地介绍这个软件的用法与应用。
文章首先介绍了Protel99SE基本知识，然后提出需用该软件解决的实际问题，结合实际问题一步步介绍Protel99SE的用法，如：基础原理图设计，印制电路板基础，PCB元件的制作，电路仿真分析，综合案例演练等。
接着分析应用Protel99SE软件的过程中可能遇到的问题及一些应对方法。
课设最后进行总结，检查课设的完整性和彻底性，检验自己对Protel99SE软件的掌握程度及应用情况。
Protel 99 SE 应用课程设计――变容二极管的调频电路1 •引言人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工作：IC设计，电子电路设计以及PCB设计。
变容二极管调频电路的设计
目录摘要 (2)1 系统设计 (2)1.1 总体设计方案 (2)1.1.1 设计思路 (2)1.1.2 系统各模块论证与选择 (3)1.1.3 系统各模块的组中组成 (4)2 设计实现与理论计算 (4)2.1 LC振荡电路部分 (4)2.2 放大器电路部分 (4)3 电路工作过程与理论计算 (4)4 测试与数据分析 (5)4.1 测试仪器 (5)4.2 测量结果 (5)4.3 误差分析 (6)4 结论 (6)参考文献 (6)附录 (7)元器件清单 (10)变容二极管调频电路的设计摘要：本设计基于LC振荡器原理，通过变化变容二极管两端的电压来改变电容，以达到改变频率，从而实现设计的要求。
整个设计由三点式振荡器模块、放大器模块组成，完成了调频的要求。
随着电子与通信技术的不断进步，各种电子新产品的开发速度越来越快。
现代计算机和微电子技术的进一步结合和发展，使得电子电路和通信线路的设计出现了两个分支。
一个是朝着更高集成度的集成电路发展；而另一个是利用分立元件和硬件描述语言对新型器件进行专门设计.调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制,在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾,因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。
在调频时,可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz,使音频信号的频谱分量更为丰富,声音质量大为提高。
目前,许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的LC振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。
较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案.调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。
由于抗干扰能力强、功率利用率高、信息传输保真度高等优点，频率调制广泛应用于各种通信系统和电子设备中。
实验四 变容二极管调频
实验四变容二极管调频一．实验目的1、掌握变容二极管调频的工作原理。
2、学会测量静态特性曲线，理解动态特性的含义。
3、学会测量调频信号的频偏及调制灵敏度。
4、观察寄生调幅现象。
二．实验原理1、变容二极管调频原理所谓调频，就是把要传送的信息(例如语言、音乐)作为调制信号去控制载波(高频振荡)的瞬时频率，使其按调制信息的规律变化。
设调制信号：υΩ(t)= VΩcosΩt，载波振荡电压为：a ( t ) = A o cosωo t根据定义，调频时载波的瞬时频率ω(t)随υΩ(t)成线性变化，即ω(t)= ωo + K f VΩcosΩt =ωo + ΔωcosΩt (4-1) 则调频波的数字表达式如下：a f (t) = A o cos(ωo t+ΩΩVKf sinΩt)或a f (t) = A o cos(ωo t+ m f sinΩt) (4-2) 式中：Δω= K f VΩ是调频波瞬时频率的最大偏移，简称频偏，它与调制信号的振幅成正比。
比例常数K f亦称调制灵敏度，代表单位调制电压所产生的频偏。
式中：m f = K f VΩ/Ω= Δω/Ω =Δf / F 称为调频指数，是调频瞬时相位的最大偏移，它的大小反映了调制深度。
如何产生调频信号？最简便、最常用的方法是利用变容二极管的特性直接产生调频波，其原理电路如图4-1所示。
图4-1 变容二极管调频原理电路变容二极管C j通过耦合电容C1并接在LC N回路的两端，形成振荡回路总电容的一部分。
因而，振荡回路的总电容C为：C = C N + C j(4-3)加在变容二极管上的反向偏压为：V R = V Q(直流反偏)+υΩ(调制电压)+υo(高频振荡，可忽略)变容二极管利用PN 结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容(势垒电容)，而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关系曲线称C j ～υR 曲线，如图4-2所示。
图4-2 用调制信号控制变容二极管结电容由图可见：未加调制电压时，直流反偏V Q (在教材称V o 所对应的结电容为C jΩ(在教材中称C o )。
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。
变容二极管调频实验报告(高频电子线路实验报告)
变容二极管调频实验一、实验目的1、掌握变容二极管调频电路的原理。
2、了解调频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法。
二、实验内容1、测试变容二极管的静态调制特性。
2、观察调频波波形。
3、观察调制信号振幅时对频偏的影响。
4、观察寄生调幅现象。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、 3 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、频偏仪（选用）1台四、实验原理及电路1、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2表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，U 0是加到二极管的直流电压，当u ＝U 0时，电容值为C 0。
u Ω是调制电压，当u Ω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u Ω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C 0，此时振荡频率为f 0。
因为LCf π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。
从图（a ）中可以看到，由于C-u 曲线的非线性，虽然调制电压是一个简谐波，但电容随时间的变化是非简谐波形，但是由于LCf π21=，f 和C 的关系也是非线性。
调频电路,变容二极管
变容二极管一、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。
高频振荡器与变容二极管调频电路设计实验报告(第五组)
高频振荡器与变容二极管调频电路设计1.分立元件部分1.1总体电路图（原理图与谢自美所编的《电子线路》一样）注意：L2为高频扼流圈1.2设计过程1.基本原理与实验书上一致，图上所有数据均为理论计算值，其中I CQ取2mA，V CEQ取6V，p取0.2时进行计算。
最终数据需根据实际电路调试得到。
2.在进行计算时，我们最先将反馈系数F取1/7，用谢自美书上的公式C2/C3，但实际电路无法起振。
经分析后，这是由于F取值太小所致，而且谢自美书上F 的计算公式是错误的，正确的为F=C2/（C2+C3）.需注意的是，我们这边有些组F取1/6起振正常，即F的具体参数要根据实际所需来定。
3.在管子的选取上，本实验经我们实践得出，9018，C9018均比较适用，而3DG12及3DG6还待验证。
4.实际焊接中电源线的去耦需注意，如图中的Cm，Cn两电容。
而且去耦电容最好在电源接进来的地方加。
5.地线的处理极为重要，地线最好接成星形，即由多点直接接到一点，不要随意串联。
其次，地线连接时不要和信号线有太多的交叉，因为高频中地线中是有信号存在的。
6.实际测量中图中C，D两点由示波器所测得的波形有较大的区别，这是由于示波器探头衰减10倍档时输入电容大致为14.2~17.5pF，这一电容的引入让测量结果受到影响，但由D点接入时影响极大，具体可以通过下示的图进行推算后得到。
7.由于所用测量器材所限，在最大频偏的测量上无法达到要求，故这点没必要过分纠结。
8.经调频后在C点测得的调频波相位上可能不太理想，可以通过对变容二极管反偏电压的调整使其达到要求。
但对于波形延迟半个周期且无法调整到正确的现象，我们推测可能原因有三方面：一是示波器在信号采集时与原信号不同步造成视觉上的延迟，二是电感电容的影响致使相位的不同步，三是地线信号串入所引起的。
具体原因还待分析研究。
9.实践发现，为了电路的稳定，频率的波动较小，适当的采用贴片电容，电阻是必要的。
变容二极管调频电路设计
变容二极管调频电路设计一、基本原理变容二极管调频电路利用变容二极管的非线性特性，实现调频功能。
变容二极管即反向偏压下的二极管，它的电容值与反向偏压有关，反向偏压越大，电容值越小。
当正弦信号进入反向偏压的二极管时，随着信号电压的增大，二极管的电容值减小，导致信号频率的增加。
反之，随着信号电压的减小，二极管的电容值增大，导致信号频率的减小。
通过不同程度的反向偏压，可以实现对信号频率的调整。
二、电路设计步骤1.确定工作频率范围：首先，确定设计的变容二极管调频电路的工作频率范围。
根据具体应用需求，选择适当的频率范围。
2.选择电路拓扑结构：常见的变容二极管调频电路拓扑结构包括正弦波调频电路和方波调频电路。
正弦波调频电路适用于较高频率的调频需求，而方波调频电路适用于较低频率的调频需求。
根据具体的工作频率范围和调频要求，选择合适的电路拓扑结构。
3.设置电压偏置电路：由于变容二极管是在反向偏置电压下工作，需要设计一个合适的电压偏置电路。
该电路的作用是为变容二极管提供适当的反向偏置电压，保证在工作频率范围内变容二极管始终处于反向偏压状态。
4.设计信号源和功率放大器：为了提供输入信号和驱动变容二极管，需要设计信号源和功率放大器。
信号源可以选择稳定的正弦波源或方波源，功率放大器的设计要考虑到输出功率和失真等因素。
5.确定电容和电压范围：根据工作频率范围和调频要求，选择合适的变容二极管和电容。
同时，确定电容的电压范围，以保证电容的可靠性和稳定性。
6.进行电路仿真和优化：在设计完成后，进行电路仿真和优化。
使用电路仿真软件，验证电路的性能和稳定性。
根据仿真结果，调整电路参数，优化设计。
7.制作电路原型和测试：最后，根据优化后的设计方案，制作电路原型，并进行测试。
通过测试，验证电路的性能和可靠性，可以对设计进行进一步改进和优化。
三、注意事项-选择合适的变容二极管：变容二极管的性能参数对电路的调频性能影响较大，应选择性能稳定可靠的品牌和型号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南华大学《通信线路》设计报告变容二极管调频电路设计*名：***学号：***********专业班级：通信1102班指导老师：***所在学院：电气工程学院2014年6月12 日摘要随着电子与通信技术的不断进步，各种新兴电子产品的开发速度越来越快。
现代计算机技术和微电子技术的进一步结合和发展使得电子电路和通信线路出现了二个分支。
一个是朝着更高集成度的集成电路发展：而另一个是利用分立元件和硬件描述语言对新型器件进行专门设计。
调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。
在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。
目前，应用最广泛的是采用变容二极管直接调频技术，即利用二极管反偏工作的PN 结呈现的势垒电容，它与回路中的电感共同构成振荡器的振荡回路，从而作为振荡频率直接调频电路。
它具有工作频率高、固有损耗小和使用方便等优点。
变容二极管为特殊二极管的一种。
当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN （正负极）接面的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；当外加反向偏压时，则会产生过渡电容效应。
但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用上均供给反向偏压。
在变容二极管直接调频电路中，变容二极管作为一压控电容接入到谐振回路中，有所学的正弦波振荡器章节中，我们知道振荡器的振荡频率由谐振回路的谐振频率决定。
因此，当变容二极管的结电容随加到变容二极管上的电压变化时，由变容二极管的结电容和其他回路元件决定的谐振回路的谐振频率也就随之变化，若此时谐振回路的谐振频率与加到变容二极管上的调制信号呈线性关系，就完成了调频的功能，这也是变容二极管调频的原理。
目录1 系统方案论证 (5)1.1 电路设计原理 (5)1.2 电路的设计方案 (5)1.3 电路设计 (5)1.4 主振电路设计原理分析 (7)1.5 变容二极管直接调频电路设计原理分析 (7)1.6 调频信号分析 (9)1.7 变容二极管直接调频电路 (9)2 电路工作分析 (11)2.1 谐振回路总电容 (11)2.2 调制灵敏度 (11)3 电路元器件参数 (12)3.1 振荡回路参数LC (12)3.2 温度补偿法 (12)3.3 回路电阻 (11)3.4 加缓冲级 (12)3.5 有源器件的参数 (13)4 电路元器件参数设置 (13)4.1LC震荡电路直流参数设置 (13)4.2变容管调频电路参数设置 (13)4.3 T2管参数设置 (11)4.4调制信号的幅度计算 (144)5元器件清单 (13)6电路仿真结果 (13)7课程设计心得与体会 (13)8主要参考文献 (13)附件1电路仿真原理图 (13)附件2PCB图 (13)1.系统方案论证1.1 电路设计原理变容二极管为特殊二极管的一种。
当外加顺向偏压时，有大量电流产生，PN （正负极）接面的耗尽区变窄，电容变大，产生扩散电容效应；当外加反向偏压时，则会产生过渡电容效应。
但因加顺向偏压时会有漏电流的产生，所以在应用上均供给反向偏压。
在变容二极管直接调频电路中，变容二极管作为一压控电容接入到谐振回路中，有所学的正弦波振荡器章节中，我们知道振荡器的振荡频率由谐振回路的谐振频率决定。
因此，当变容二极管的结电容随加到变容二极管上的电压变化时，由变容二极管的结电容和其他回路元件决定的谐振回路的谐振频率也就随之变化，若此时谐振回路的谐振频率与加到变容二极管上的调制信号呈线性关系，就完成了调频的功能，这也是变容二极管调频的原理。
1.2 电路的设计方案变容二极管直接调频电路由于变容二极管的电容变化范围大，因而工作频率变化就大，可以得到较大的频偏，且调制灵敏度高、固有损耗小、使用方便、构成的调频器电路简单。
因而变容二极管直接调管频器是一种应用非常广泛的调频电路。
1.3 电路设计变容二极管调频电路主要是由主振电路和变容二极管直接调频电路构成，电路如图所示。
不加调制信号加入调制信号1.4 主振电路设计原理分析端口通过滤直电容C82输入频率为1KHz 大小为200mv 的调制信号，并且频率由零慢慢增大，端口12输出调频信号。
T1,T2为3DG12C 三极管，C9、C10、C7、L4、CC1、C8为主振回路，D1为Bb910变容二极管。
为了减小三极管的极间电容C ce 、C be 、C cb 这些不稳定电容对振荡频率的影响，要求C9>C7,C10>C7，且C7越小，这种影响就越小，回路的标准性也就越高。
则回路的谐振频率是C f o L 21π本电路采用常见的电容三点式振荡电路实现LC 振荡，简便易行。
式中，L 为LC 振荡电路的总电感量，C 为振荡电路中的总电容，主要取决于C3、C7、C8、Cc1及变容二极管反偏时的结电容Cj 。
，变容二极管电容Cj 作为组成LC 振荡电路的一部分，电容值会随加在其而端的电压的变化而变化，从而达到变频的目的。
R4、R5、R6、R7和W2调节并设置电容三点式振荡器中T1管的静态工作点，R8、R9、R10调节并设置T2管的静态工作点，C7、C9、C10以及L4、CC1、C8构成LC 振荡电路。
电容三点式振荡器电路等效电路如下图所示。
电容三点式振荡器等效电路1.5 变容二极管直接调频电路设计原理分析图1.1中，直接调频电路由变容二极管(Bb910)D1，耦合电容C1、C3、C82，偏置电阻R1、R2，隔离电阻R3和电位器W1构成。
接入系数Cj C C p +=33，（C3由不同电容值的电容代替，保证接入系数不同）其中等效电路图如下图所示。
CJ变容二极管部分接入等效图无调制时，谐振回路的总电容为：式中()718C CC C Ca +=，（由于C9和C10电容值远大于C7,C9和C10可串联忽略） CQ 为静态工作点是所对应的变容二极管结电容。
调频电路中，R1、R2、R3和W1调节并设置变容二极管的反偏工作点电压V Q ，，调制信号v Ω经C82和高频扼流圈L1加到二极管上。
为了使V Q 和v Ω能有效的加到变容管上，而不至于被振荡回路中L4所短路，须在变容管和L4之间接入隔直流电容C3，要求它对高频接近短路，而对调制频率接近开路。
C1为高频滤波电容，要求它对高频的容抗很小，近似短路，而对调制频率的容抗很大，近似开路。
信号V Ω从端口通过C82输入，C82为隔直电容，滤除输入信号中掺杂的直流成分。
电感L1为高频扼流圈，要求它对高频的感抗很大，近似开路，而对直流和调制频率近似短路。
对高频而言，L1相当于断路，C3相当于短路，因而C3和二极管D1接入LC 振荡电路，并组成振荡器中的电抗分量，等效电路如下左图所示。
对直流和调制频率而言，由于C3的阻断，因而V Q 和v Ω可以有效的加到变容管上，不受振荡回路的影响，等效电路如下右图所示。
Q3Q 3Q C C C C C C a ++=∑CJ高频通路 直流和调制频率通路1.6 调频信号分析FM 调制是靠调频使信号频率发生变化，振幅可保持不变，所以噪声易消除。
设载波t w Vcm Vc c cos =,调制波t w Vsm Vs s cos =。
则 t w w w w s c m cos ∆+=或t f f f f s c m π2cos ∆+=，此时的频率偏移量△f 为最大频率偏移。
最后得到的被调制波m cm m V V θsin = , V m 随Vs 的变化而变化。
⎰∆+==ts s c m m tw w w t w dt w 0sin )/(θ )sin sin(]sin )/(sin[sin t w m t w V t w w w t w V V V s c cm s s c cm mcm m +=∆+==θ s s f f w w m ∆=∆=为调制系数1.7 变容二极管直接调频电路变容二极管具有PN 结，利用PN 结反向偏置时势垒电容随外加反向偏压变化的机理，在制作半导体二极管的工艺上进行特殊处理，以控制半导体的掺杂浓度和掺杂分布，可以使二极管的势垒电容灵敏地随反偏电压变化且呈现较大的变化，这样就制作成了变容二极管。
变容二极管的结电容Cj ，与在其而端所加反向电压u 之间存在着如下关系：n B V u Cj Cj ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=10 (Ⅰ)式中，V B 为PN 结的势垒位差(硅管约为0.7V,锗管约为0.3V)，C j0为变容二极管在零偏置时的结电容值，n 为变容二极管的结电容变化指数，它取决于PN 结的杂质分布规律：n=1/3对于缓变结，扩散型管多属此种； n=1/2为突变结，合金型管属于此类。
采用特殊工艺制程的超突变结的n 在1～5之间。
变容二极管的结电容变化曲线如所示。
变容二极管的Cj-u 特性曲线加到变容二极管上的反向电压包括直流偏压V 0和调制信号电压V Ω(t)= V Ωcos Ωt ，即t cos V V m Q ΩΩΩ+=+=V V u Q (Ⅱ)将式（Ⅱ）带入（Ⅰ），得()nQ m V Cj Cj -+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=t cos 1Cj t cos V V V 11VV 1Cj V t cos 1Q nB Q mnB Q 0nB 0ΩΩΩΩ式中，nB Q Q V V Cj Cj ⎪⎭⎫⎝⎛+=10为静态工作点的结电容，()QmB QmV V V Ω≈+=VV m Ω为反映结电容调深度的调制指数。
结电容在u(t)的控制下随时间的变化而变化。
把受到调制信号控制的变容二级管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡回路的频率已收到调制信号的控制。
适当选择调频二极管的特性和工作状态，这样就实现了调频。
设电路工作在线性调制状态，在静态工作点Q 处，曲线的斜率为VC k ΔΔC =。
2电路工作分析2.1谐振回路总电容CjC CjC Ca C ++=∑33 回路总电容变化量j2C p C ∆=∆∑2.2调制灵敏度单位调制电压所引起的最大频偏称为调制灵敏度，以Sf 表示，单位为 kHz/V ，即Sf = △f m / V ΩmV Ωm 为调制信号的幅度；△fm 为变容管的结电容变化△Cj 时引起的最大频偏。
在频偏较小时，△fm 与△C ∑的关系可采用下面近似公式，即∑∑∆⋅-≈∆Q o m 21C Cf f调制灵敏度调制灵敏度Sf 可以由变容二极管Cj-v 特性曲线上VQ 处的斜率kc 计算。
Sf 越大，说明调制信号的控制作用越强，产生的频偏越大。
改变CC1的值可以使变容二极管的工作点调节到最佳状态。