实验二十五

1. 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

2. 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。

3. 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）

4. 上海科学技术职业学院 返回 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。

5. 上海科学技术职业学院 返回 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）。

6. 上海科学技术职业学院 返回 • （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。

7. 上海科学技术职业学院 返回 （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。

8. 上海科学技术职业学院 返回 （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）

9. 上海科学技术职业学院 返回 （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。

10. 上海科学技术职业学院 返回 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。