【文章內容簡介】 結電容 。 調頻電路中 ， R R R3 和 W1調 節(jié)并設置變容二極管的反偏工作 點 電壓 VQ， ，調制信號vΩ經 C82 和 高頻扼流圈 L1 加到二極管上。 為了使 VQ和 vΩ能有效的加到變容管上，而不至于被振蕩回路中 L4 所短路，須在變容管和 L4之間接入隔直流電容 C3，要求它對高頻接近短路，而對調制頻率接近開路。 C1 為高頻濾波電容，要求它對 高頻的容抗很小，近似短路，而對調制 頻率的容抗很大，近似開路。 信號 VΩ 從端口通過 C82輸入， C82 為隔直電容，濾除輸入信號中摻雜的直流成分。 電感 L1為高頻扼流圈，要求它對高頻的感抗很大，近似開路，而對直流和調制 頻率近似短路。 對高頻而言， L1 相當于斷路， C3相當于短路，因而 C3和二極管 D1 接入 LC 振蕩電路 ，并組成振蕩器中的電抗分量， 等效電路 如 下左 圖 所示。對直流和調制 頻率而言，由于 C3 的阻斷，因而 VQ和 vΩ可以有效的加到變容管上，不受振蕩回路的影響，等效電路如 下右圖 所示。 Q3Q3Q CC CCCC a ????皖西學院機電學院電信專業(yè) 電子線路課程設計任務書 10 LCaCJC3213 D1VΩVQ213 高頻通路 直流和調制頻率通路 調頻信號分析 FM 調制是靠調頻使信號頻率發(fā)生變化，振幅可保持不變，所以噪聲易消除。 設載波 twVcmVc ccos? ,調制波 twVsmVs scos? 。 則 tw scm co s??? 或 tffff scm ?2co s??? ，此時的頻率偏移量 △ f 為最大頻率偏移 。 最后得到的被調制波 mcmm VV ?sin? , V m 隨 Vs 的變化而變化。 ? ???? t sscmm ttwdtw0 s i n)/(? )s ins in (]s in)/(s in [s intwmtwVttwVVVsccmssccmmcmm?????? ? ss ffwwm ????為調制系數(shù) 變容二極管 直接調頻電路 變容二極管 具有 PN 結 ，利用 PN 結反向偏置時勢壘電容隨外加反向偏壓變化的機理，在制作半導體二極管的工藝上進行特殊處理，以控制半導體的摻雜濃度和摻雜分布，可以使二極管的勢壘電容靈敏地隨 反偏電壓變化且呈現(xiàn)較大的變化，這樣就制作成了變容二極管。 皖西學院機電學院電信專業(yè) 電子線路課程設計任務書 11 變容二極管 的結電容 Cj，與在其而端所加反向電壓 u之間存在著如下關系 ： nBVuCjCj???????? ?? 10 ……………………… （ Ⅰ ） 式中， VB為 PN 結的勢壘 位差 (硅管約為 ,鍺管約為 )， Cj0為 變容二極管在零偏置時的結電容值 ， n 為 變容二極管的結電容變化指 數(shù)，它 取決于 PN 結的 雜質分布規(guī)律：n=1/3 對于緩變結，擴散型管多屬此種 ； n=1/2 為突變結，合金型管屬于此類。采用特殊工藝制程的 超突變結 的 n在 1～ 5之間 。 變容二極管的結電容變化曲線如所示。 變容二極管的 Cju 特性曲線 加到變容二極管上的反向電壓包括直流偏壓 V0 和調制信號電壓 VΩ (t)= VΩ cosΩ t，即tc o sVV mQ ΩΩΩ ???? VVu Q ……… ………… ………………… （ Ⅱ ） 將式（ Ⅱ ）帶入（ Ⅰ ），得 皖西學院機電學院電信專業(yè) 電子線路課程設計任務書 12 ? ? nQmVCjCj??????????????????????????????? ???tc o s1Cjtc o sVVV11VV1CjVtc o s1QnBQmnBQ0nB0ΩΩΩΩ 式中， nB VVCjCj?????? ?? 10為靜態(tài)工作點的結電容， ? ?QmBQm VVV ???? VVm Ω 為反映結電容調深度的調制指數(shù)。 結電容在 u(t)的控制下隨時間的變化而變化。把受到調制信號控制的變容二級管接入載波振蕩器的振蕩回路，則振蕩回路的頻率已收到調制信號的控制。適當選擇調頻二極管的特性和工作狀態(tài)，這樣就實現(xiàn)了調頻。設電路工作在線性調制狀態(tài)，在靜態(tài)工作點 Q處，曲線的斜率為 VCk ΔΔC ? 。 3電路工作分析 諧振回路總電容 CjC CjCCaC ???? 33 回路總電容變化量 j2 CpC ??? ? 調制靈敏度 單位調制電壓所引起的最大頻偏稱為調制靈敏度，以 Sf 表示，單位為 kHz/V，即 Sf = △ fm / VΩ m VΩ m 為調制信號的幅度； △ fm為變容管的結電容變化 △ Cj時引起的最大頻偏。 在頻偏較小時， △ fm 與 △ C∑的關系可采用下面近似公式，即 ???????Qom 21 CCff 皖西學院機電學院電信專業(yè) 電子線路課程設計任務書 13 調制靈敏度 調制靈敏度 Sf 可以由變容二極管 Cjv 特性曲線上 VQ 處的斜率 kc 計算。 Sf 越大， 說明調制信號的控制作用越強，產生的頻偏越大。 改變 CC1 的值可以使變容二極管的工作點調節(jié)到最佳狀態(tài)。 4 電路元器件參數(shù) 震蕩回路參數(shù) LC 顯然 LC如有變化，必然引起震蕩頻率的變化，影響 LC變化的因素有：元件的機械變形，周圍溫度變化的影響，適度，氣壓的變化，因此為了維持 LC 的數(shù)值不變，首先就應選取標準性高的，不易發(fā)生機械變形的元 件 ；其次，應盡量維持振蕩器的環(huán)境溫度的恒定，因為當溫度變化時，不僅會使 LC 的數(shù)值發(fā)生變化，而且會引起電子器件的參數(shù)變化，因此高穩(wěn)定度的振蕩器可以封閉在恒溫箱（杜瓦瓶） 內， LC采用溫度系數(shù)低的材料制成。 溫度補償法 使 L 與 C的變化量與 △L 與 △C 的變化量相互抵消以維持恒定的震蕩頻率，：若回路的損耗電阻 r很小，即 Q值很高，則振蕩頻率可以近似的用回路的固有頻率 f0 來表示。由于外界因素的影響，使 LC 產生微小的變量 △L 、 △C ，因而引起振蕩頻率的變化 ， 若選用合適的負溫度系數(shù)的電容器 （電感線圈的溫度系數(shù)恒為正值），使得 △C/C 與△L/L 互相抵消，則 △f 可減為零。這就是溫度補償法。 回路電阻 r 的大小是由振蕩器的負載決定的，負載重時， r 大，負載輕時 r 小，當負載變化時，振蕩頻率也隨之變化。為了減小 r 的影響盡量使負載小且穩(wěn)定， r 越小，回路的 Q值越高，頻率的穩(wěn)定度也越高， 加緩沖級 mΩQo2 VCCfS f ?????皖西學院機電學院電信專業(yè) 電子線路課程設計任務書 14 為了減弱后級電路對主振器的影響，可在主振器后面加入緩沖級。所謂緩沖級，就是實際上是一級不需要推動功率的放大器（工作于甲類）。 有源器件的參數(shù) 晶體管為有源器件時，若他的工作狀態(tài)（電源電壓或周圍溫度等）有所改變，則晶體管的 h 參數(shù)會發(fā)生變化，即引起振蕩頻率的改變。為了維持晶體管的參數(shù)不變，應該采用穩(wěn)壓電源，和恒溫措施。 采用高穩(wěn)定度 LC振蕩電路 LC震蕩電路直流參數(shù)設置 ICQ一般為 1～ 4m