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上海科学技术职业学院. 实验二十五. 变容二极管调频的实现与测试. 1. 实验目的 2. 实验仪器 3. 实验原理 4. 实验内容 5. 思考题. 上海科学技术职业学院. 返回. 实验目的. 1. 掌握变容二极管调频电路的组成 及工作原理。 2. 了解调频电路调制特性的调整和 测量方法。. 上海科学技术职业学院. 返回. 实验仪器. 1 . YB4325 型双踪示波器 2 . EE1643 型信号发生器 3 .万用表 4 .双路毫伏表 5 .实验板 G4 ( FM 调频单元).

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实验二十五

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实验二十五

变容二极管调频的实现与测试

1.实验目的

2.实验仪器

3.实验原理

4.实验内容

5.思考题


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实验目的

1.掌握变容二极管调频电路的组成

及工作原理。

2.了解调频电路调制特性的调整和

测量方法。


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实验仪器

1.YB4325型双踪示波器

2.EE1643型信号发生器

3.万用表

4.双路毫伏表

5.实验板G4 (FM调频单元)


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实验原理

如图25-1为变容二极管构成的调频振荡器实验电路,从电路可’见,由V1构成

的乃是电容三点式振荡电路中的改进型震荡器——西勒震荡器,电路中

C6、C7构成分压式反馈网络,C5、L2、及C3、C4、变容管构成另一条支

路,跨接于V1晶体管的B、C极之间,总效应呈感性。当C6、C7的数值较大

时,这种振荡电路起振后的振荡频率主要取决于C5、L2、及变容管的等效电

容值:

式中:Cjq为变容管偏置电压等于Ed时呈现的等效电容值;foq为未接调制

信号时的振荡频率。

当变容管的等效电容值发生变化时,振荡频率将作相应的变化。

电路中调制信号通过耦合电容C1与直流Ed一起经过高频扼流圈L1加到变容

二极管两端,使变容管两端偏置电压在直流Ed的基础上随调制信号的规律进行

变化,其等效电容值也将在Cjq的基础上随调制信号的规律发生变化,从而使振

荡频率在振荡中心频率foq的基础上随调制信号的规律作相应的变化,达到了频

率调制的目的。

电路中V2和V3组成的电路则分别为振荡信号的缓冲级及输出级,以尽量减

少后级电路对调频振荡电路的影响。


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实验内容

接好实验板需用的直流电源+12V。注意电源的

极性不能接错,检查无误后开启电源,实验板

指示灯亮表示该电路已接通。

1.调频振荡器的静态调制特性测量

测量方法:输入端“IN”不加信号,利用

EE1643型信号发生器的频率计外测频功能,即

将调频振荡器输出的“F”端接到“外部计数”输入

端,EE1643的右上方“计数”按钮置“外”位置,

测量时要求读测精度为小数点后二位。(可同时

用示波器监视“OUT”的信号,调整RP3使

输出信号电压幅度≥2VPP)。


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  • (1)用短接线将C3=100pf电容接通,调整RP1使Ed=4V(用万用表或示波器测量),并适当调整RP2,使示波器监视到的“OUT”输出信号最好(此时fO约为6.5MHZ)。然后重新调节电位器RP1,使Ed在0.5~8V范围内变化,将对应的频率测量值填入表25.1。


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(2)拔去短接线,将C3=100pf电容断开,重复上述内

容,将对应的频率测量值也填入表25.1 。

在坐标纸上描绘出本实验电路在上述二种状态时的静

态调制特性。

2.动态测试(需利用本实验板上的相位鉴频器作辅助测

试)

实验条件:将实验板G4中的相位鉴频器电路(FM解

调单元)按要求接好连接线,即用短接线将电路中的E、

F、G三个接点分别与C5、C8、C9连接,同时接通电源

联线;此时,相位鉴频器电路应具有中心频率约为

6.5MHZ、上下幅度基本对称的S型鉴频特性曲线。


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(1)用信号发生器逐点测量法测出此相位鉴频器的鉴频特性

将EE1643信号发生器的主函数输出信号设置为:电压幅度0.8VPP(幅度窗口显示值),将此信号送到鉴频电路的输入端“IN”,用示波器直流档测量相位鉴频器输出端“OUT”的直流输出电压,输出信号的频率在5.5MHZ~7.6MHZ范围内缓慢调节(频率窗口显示值),在信号频率以每次变化0.1MHZ的条件下测量相应的输出电压。并填入表25.2。

根据测试所得数据,在坐标纸上画出此相位鉴频器的鉴频特性曲线。(请注意:应按照工程绘图的要求用曲线板进行描绘,而不是直接将各点连接起来的折线)


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(2)仍将调频振荡器电路中C3=100PF电容接入,调整RP1使Ed=4V时,fO约为6.5MHZ,将其输出端“OUT”与FM解调单元输入端“IN”相连,用示波器直流档观察解调单元输出波形,此时应为一直线;微调RP2,使示波器测得直流电平为0。调节示波器,使扫描线居中。

(3)将EE1643信号发生器的调制信号设置为:F=2KHZ、UΩ=2VPP,将它送至调频振荡单元(FM单元)的输入端“IN”,接于解调单元输出端的示波器屏幕上即可看到相应的解调波形UΩO,调整调制信号UΩ的大小,示波器上显示波形将作相应变化,根据输出波形的幅度和实验内容2(1)的结果(即表25.2数据)进行比对可求出调频波上、下频偏的值,将对应的数据填入表25.3。(表中UΩI为调制信号的有效值,用毫伏表测得)。

试定量描绘出UΩI =1V 时的解调单元输出波形,并分析之。


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思考题

1.倘若调频振荡单元接入C3、Ed=6V或不接C3、Ed=4V时加入调制信号

UΩI,则将产生怎样的调频信号?

2. 在实验内容2(3)中,倘若进一步加大输入调制信号UΩI的电压值(如8VPP),则解调输出波形UΩO将会出现怎样的现象?试分析其原因。

3.分析影响调频波最大频偏的主要因素。


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