【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)電容 。 調(diào)頻電路中 ， R R R3 和 W1調(diào) 節(jié)并設(shè)置變?nèi)荻O管的反偏工作 點(diǎn) 電壓 VQ， ，調(diào)制信號(hào)vΩ經(jīng) 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?nèi)莨苌?，而不至于被振蕩回路?L4 所短路，須在變?nèi)莨芎?L4之間接入隔直流電容 C3，要求它對(duì)高頻接近短路，而對(duì)調(diào)制頻率接近開(kāi)路。 C1 為高頻濾波電容，要求它對(duì) 高頻的容抗很小，近似短路，而對(duì)調(diào)制 頻率的容抗很大，近似開(kāi)路。 信號(hào) VΩ 從端口通過(guò) C82輸入， C82 為隔直電容，濾除輸入信號(hào)中摻雜的直流成分。 電感 L1為高頻扼流圈，要求它對(duì)高頻的感抗很大，近似開(kāi)路，而對(duì)直流和調(diào)制 頻率近似短路。 對(duì)高頻而言， L1 相當(dāng)于斷路， C3相當(dāng)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(duì)直流和調(diào)制 頻率而言，由于 C3 的阻斷，因而 VQ和 vΩ可以有效的加到變?nèi)莨苌?，不受振蕩回路的影響，等效電路?下右圖 所示。 Q3Q3Q CC CCCC a ????皖西學(xué)院機(jī)電學(xué)院電信專業(yè) 電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 10 LCaCJC3213 D1VΩVQ213 高頻通路 直流和調(diào)制頻率通路 調(diào)頻信號(hào)分析 FM 調(diào)制是靠調(diào)頻使信號(hào)頻率發(fā)生變化，振幅可保持不變，所以噪聲易消除。 設(shè)載波 twVcmVc ccos? ,調(diào)制波 twVsmVs scos? 。 則 tw scm co s??? 或 tffff scm ?2co s??? ，此時(shí)的頻率偏移量 △ f 為最大頻率偏移 。 最后得到的被調(diào)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(diào)制系數(shù) 變?nèi)荻O管 直接調(diào)頻電路 變?nèi)荻O管 具有 PN 結(jié) ，利用 PN 結(jié)反向偏置時(shí)勢(shì)壘電容隨外加反向偏壓變化的機(jī)理，在制作半導(dǎo)體二極管的工藝上進(jìn)行特殊處理，以控制半導(dǎo)體的摻雜濃度和摻雜分布，可以使二極管的勢(shì)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?nèi)荻O管。 皖西學(xué)院機(jī)電學(xué)院電信專業(yè) 電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 11 變?nèi)荻O管 的結(jié)電容 Cj，與在其而端所加反向電壓 u之間存在著如下關(guān)系 ： nBVuCjCj???????? ?? 10 ……………………… （ Ⅰ ） 式中， VB為 PN 結(jié)的勢(shì)壘 位差 (硅管約為 ,鍺管約為 )， Cj0為 變?nèi)荻O管在零偏置時(shí)的結(jié)電容值 ， n 為 變?nèi)荻O管的結(jié)電容變化指 數(shù)，它 取決于 PN 結(jié)的 雜質(zhì)分布規(guī)律：n=1/3 對(duì)于緩變結(jié)，擴(kuò)散型管多屬此種 ； n=1/2 為突變結(jié)，合金型管屬于此類。采用特殊工藝制程的 超突變結(jié) 的 n在 1～ 5之間 。 變?nèi)荻O管的結(jié)電容變化曲線如所示。 變?nèi)荻O管的 Cju 特性曲線 加到變?nèi)荻O管上的反向電壓包括直流偏壓 V0 和調(diào)制信號(hào)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(xué)院機(jī)電學(xué)院電信專業(yè) 電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 12 ? ? nQmVCjCj??????????????????????????????? ???tc o s1Cjtc o sVVV11VV1CjVtc o s1QnBQmnBQ0nB0ΩΩΩΩ 式中， nB VVCjCj?????? ?? 10為靜態(tài)工作點(diǎn)的結(jié)電容， ? ?QmBQm VVV ???? VVm Ω 為反映結(jié)電容調(diào)深度的調(diào)制指數(shù)。 結(jié)電容在 u(t)的控制下隨時(shí)間的變化而變化。把受到調(diào)制信號(hào)控制的變?nèi)荻?jí)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(diào)制信號(hào)的控制。適當(dāng)選擇調(diào)頻二極管的特性和工作狀態(tài)，這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。設(shè)電路工作在線性調(diào)制狀態(tài)，在靜態(tài)工作點(diǎn) 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(diào)制靈敏度 單位調(diào)制電壓所引起的最大頻偏稱為調(diào)制靈敏度，以 Sf 表示，單位為 kHz/V，即 Sf = △ fm / VΩ m VΩ m 為調(diào)制信號(hào)的幅度； △ fm為變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容變化 △ Cj時(shí)引起的最大頻偏。 在頻偏較小時(shí)， △ fm 與 △ C∑的關(guān)系可采用下面近似公式，即 ???????Qom 21 CCff 皖西學(xué)院機(jī)電學(xué)院電信專業(yè) 電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 13 調(diào)制靈敏度 調(diào)制靈敏度 Sf 可以由變?nèi)荻O管 Cjv 特性曲線上 VQ 處的斜率 kc 計(jì)算。 Sf 越大， 說(shuō)明調(diào)制信號(hào)的控制作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的頻偏越大。 改變 CC1 的值可以使變?nèi)荻O管的工作點(diǎn)調(diào)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(jī)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(yīng)選取標(biāo)準(zhǔn)性高的，不易發(fā)生機(jī)械變形的元 件 ；其次，應(yīng)盡量維持振蕩器的環(huán)境溫度的恒定，因?yàn)楫?dāng)溫度變化時(shí)，不僅會(huì)使 LC 的數(shù)值發(fā)生變化，而且會(huì)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(nèi)， LC采用溫度系數(shù)低的材料制成。 溫度補(bǔ)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(lái)表示。由于外界因素的影響，使 LC 產(chǎn)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(fù)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(bǔ)償法。 回路電阻 r 的大小是由振蕩器的負(fù)載決定的，負(fù)載重時(shí)， r 大，負(fù)載輕時(shí) r 小，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，振蕩頻率也隨之變化。為了減小 r 的影響盡量使負(fù)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(jí) mΩQo2 VCCfS f ?????皖西學(xué)院機(jī)電學(xué)院電信專業(yè) 電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 14 為了減弱后級(jí)電路對(duì)主振器的影響，可在主振器后面加入緩沖級(jí)。所謂緩沖級(jí)，就是實(shí)際上是一級(jí)不需要推動(dòng)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(shí)，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(huì)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(yīng)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(shè)置 ICQ一般為 1～ 4m