【正文】 0 1 2 0( ) //EER R R r?? （ ） 式中， 0r 很小，所以可將射極輸出器的輸出電路等效為一個(gè)恒壓源。bbr的影響，則射極輸出器的輸 入電阻 39。調(diào)節(jié)射極電阻 2ER ，可以改變射極跟隨器輸入阻抗。為減小級(jí)間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級(jí)。 ● 緩沖隔離級(jí) 將振蕩級(jí)與功放級(jí)隔離，以減小功放對(duì)振蕩級(jí)的影響。變?nèi)荻O管線形調(diào)頻，最大頻偏 10mf kHz?? 。另外，改變變?nèi)莨芷眉罢{(diào)節(jié)電感 L 可使該電路的中心頻率在 50 ~100MHz 范圍內(nèi)變化。這樣，加到每個(gè)變?nèi)莨艿母哳l電壓就降低一半，從而可以減弱高頻電壓對(duì)電容的影響；同時(shí)，采用反向串聯(lián)組態(tài)，在高頻信號(hào)的任意半周期內(nèi)，一個(gè)變?nèi)莨艿募纳娙荩辞笆銎骄娙荩┰龃螅硪粋€(gè)則減小，二者相互抵消，能減弱寄生調(diào)制。對(duì)高頻 而言，兩個(gè)變?nèi)莨苁谴?lián)的，總變?nèi)莨茈娙?39。 14 由此可以看出，這是一個(gè)電容反饋三點(diǎn)式振蕩器線路。 下圖為變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路的電路圖： 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 圖中 12H? 的電感為高頻扼流圈，對(duì)高頻相當(dāng)于開路， 1000pF 電容為高頻濾波電容。 通常，廣播用變?nèi)荻O管調(diào)頻器中，由于壓控振蕩器還要由鎖相環(huán)來穩(wěn)頻，因此，振蕩回路中必須還由其它作穩(wěn)頻控制用的變?nèi)荻O管。 由式（ ）可得出 1/2fC?? 由式（ ）可得出 vCu?? 所以 1 / 2 / 2()vvf u u???? 如果 2v? ，則 f 與 u成線性關(guān)系。v 與二極管 PN 結(jié)的結(jié)構(gòu)和雜質(zhì)分布有關(guān)。 使用 LC 諧振回路的振蕩器，基本形式有電容三點(diǎn)式振蕩器、電感三點(diǎn)式振蕩器和克拉潑振蕩器等。它給出了加在變?nèi)荻O管上的反向直流偏置電壓的上限。 （ 3）反向擊穿電壓。 此外，為了方便和直觀 ，也常用最大容量與最小容量的比值 K 表示電容變化率，即 : max min/iiK C C? 或 m a x m in m a x( ) /i i iK C C C?? （ 2）品質(zhì)因數(shù) Q。 變?nèi)荻O管的三個(gè)主要參數(shù) （ 1）電容變化指數(shù) n。 12 圖 5 (a)是變?nèi)荻O管的等效電路，其中 iC 是結(jié)電容 (勢壘電容 ), iR 是勢壘電阻 , SR 是半導(dǎo)體材料的電阻， sL 是封裝電感， cC 是封裝電容，通常 sL 是很小的，iR 很大。適用于參量放大器的變?nèi)荻O管，這種管子的 Q 值高，截止頻率高并可減沙噪聲。當(dāng) n=1/3 時(shí)，稱為緩變結(jié) 。在正向偏置時(shí)，因?yàn)閿U(kuò)散電容遠(yuǎn)大于勢壘電容，勢壘電容可以不予考慮，而考慮擴(kuò)散電容的影響。這就是所謂擴(kuò)散電容，用 DC 表示?？梢钥闯?，正向偏置電壓升高時(shí) (從 1V 升高為 2V )，電子少數(shù)載流子的貯存將增加，而在正向電壓減少時(shí)，貯存的電子少數(shù)載流子則將減少。 ●擴(kuò)散電容 由于 PN 結(jié)中載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電容效應(yīng)可以等效為另一種 PN 結(jié)電容 — 擴(kuò)散電容，我們知道， PN 結(jié)加正向偏壓時(shí)， N 區(qū)的電子和 P 區(qū)的空穴相互向?qū)Ψ綌U(kuò)散，形成一定的非平衡載流子分布，如圖 3 中的曲線 1 所示。實(shí)驗(yàn)表明，勢壘電容 BC 和外加電壓 U 之間的關(guān)系為 : /( )nBC a U U??? () 式中 a 是常數(shù)， U? 是 PN 結(jié)的接觸電位差， U 是外加電壓 (正向偏壓時(shí)， U 為正值，反向偏壓時(shí)， U 為負(fù)值 ),n 是電容變化指數(shù)，它的值可由 1/3 3 ，決定于 PN結(jié)附近的雜質(zhì)分布情況。這種充放電效應(yīng)與普通電容在外加變化電壓作用下的充放電效應(yīng)相似，所不同的只是這個(gè)勢壘電容是隨外加電壓的 變化而改變的，當(dāng)外加電壓保持不變時(shí)，勢壘區(qū)的空間電荷數(shù)目保持不變，勢壘電容充放電也就停止了，因此，勢壘電容只是在外加電壓改變時(shí)才起作用。而當(dāng)外加電壓降低，又有一部分電子和空穴離開空間電荷區(qū)，這就象電子和空穴分別從勢壘電容“放電”，如圖 1 所示。當(dāng)外加電壓改變時(shí)，勢壘區(qū)的電荷量將隨之改變，這種現(xiàn)象和電容的作用類似，所以稱這個(gè)電容為勢壘電容，記為 BC 。這些空間電荷是一些不能移動(dòng)的正負(fù)離子，在勢壘區(qū)由于缺少導(dǎo)電的載流子，導(dǎo)電率很低，相當(dāng)于介質(zhì)。當(dāng)工作頻率很高時(shí)，由于 PN 結(jié)的電容效應(yīng) (即二極管的電容效應(yīng) )，往往使單向?qū)щ娞匦宰兊煤懿?，這 9 種電容效應(yīng)可以歸結(jié)為兩種等效電容 。假設(shè)晶體管的正向 傳輸特性的相角為定值，則要求阻抗角 L? 隨頻率 ? 的變化特性斜率為負(fù)值。若某種原因?qū)е?? 瞬時(shí)增大，相當(dāng)于 ? 增大，只有減小 ? ，才能使 ? 減小。振蕩器回到平衡狀態(tài)，即在振蕩平衡狀態(tài)， AF 應(yīng)隨 iU 反向變化。 （ 1）振幅穩(wěn)定條件 當(dāng)振蕩平衡時(shí) ，fiUU?。如果通過放大和反饋的不斷循環(huán)，振蕩器能在原平衡點(diǎn)附近建立起新的平衡狀態(tài)，而且當(dāng)外界因素消失后，振蕩器能自動(dòng)回到原平衡狀態(tài)，則原平衡點(diǎn)使穩(wěn)定的；否則，原平衡點(diǎn)為不穩(wěn)定的。必須指出，環(huán)路只有再某一特定的頻率上才能滿足相位平衡條件，也就是說相位平衡條件決定了振蕩器輸出信號(hào)的頻率大小。 振蕩的平衡和平衡條件 振蕩器的輸出幅度增加到一定大小后，輸出幅度不再增加，振蕩器即處于平衡狀態(tài)，此時(shí)， ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f i iU s A s F s U s U s??，所以： ( ) ( ) 1A s F s A F?? 2A F y z f n? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? n=0,1,2? （ ） 上式分別為振蕩平衡的振幅平衡條件和相位平衡條件。為了使振蕩過程中輸出幅度不斷增加，應(yīng)使反饋的信號(hào) ()fUs比前次輸入到放大器的信號(hào)大，振蕩開始時(shí)應(yīng)為增幅振蕩。輸出電壓然后又反饋到振蕩器的輸入端，振蕩器開 始振蕩。反饋網(wǎng)絡(luò)一般是由無源器件組成的線性網(wǎng)絡(luò)。 反饋振蕩器的組成 反饋振蕩器的原理如圖 .1 所示，它由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路。在討論調(diào)頻電路之前，我們先對(duì)振蕩器電路做一簡單分析。他的缺點(diǎn)是由于使用自激振蕩器，以及變?nèi)荻O管參數(shù)的限制， 頻率穩(wěn)定性不好，對(duì)振蕩器的穩(wěn)定性要 求較高。間接調(diào)頻法現(xiàn)在在調(diào)頻發(fā)射機(jī)上也有許多應(yīng)用，現(xiàn)在使用調(diào)頻方法如下圖： 5 間接調(diào)頻 直接調(diào)頻法就是將調(diào)制信號(hào)直接對(duì)載頻進(jìn)行調(diào)頻的方法。 第二節(jié) 調(diào)頻電路組成 調(diào)頻的方式很多，總起來看 ，可以分為兩大類：直接調(diào)頻和間接調(diào)頻法。同時(shí)，在大調(diào)制指數(shù)下， FM 信號(hào)攜帶更多的邊頻信息來克服傳輸信道中的噪聲干擾，使得 FM 信號(hào)的抗干擾能力比幅度調(diào)制 (AM)強(qiáng)許多。 FM 信號(hào)的這種性質(zhì)說明在調(diào)頻時(shí)調(diào)制信號(hào)只是起到能量分配的作用，本身不提供能量，因而理論上，調(diào)制系數(shù)β 可以做到任意大。適當(dāng)選擇調(diào)制系數(shù)β ，可以使 FM 信號(hào)的效率接近 100%。 另外，在調(diào)頻過程中，調(diào)頻信號(hào)的總功率等于未調(diào)載波的功率，所以信號(hào) 的總平均功率和峰值功率都不變。根據(jù)此原則， FM 信號(hào)的有效帶寬為： 2( )mB f f? ? ? （ ） 其中， /2f ??? ?? 為 FM 信號(hào)的最大調(diào)制頻偏； /2mmf ??? 為調(diào)制信號(hào)的頻率，對(duì)于二元 PCM 信號(hào)， mf 為其碼速率的 1/2，在窄帶調(diào)頻 (NBFM)時(shí)，由于1??? ，所以帶寬 B 取 2mf ；對(duì)于窄帶調(diào)相 (NBPM)，由于 1??? ，所以帶寬取2f? 。對(duì)于寬帶調(diào)頻信號(hào)，由 Bessel 函數(shù)可知，調(diào)頻信號(hào)的絕大部分能量包含在有限的頻譜中。根據(jù)上述條件，對(duì)于寬帶調(diào)頻而言，就要相應(yīng)提高載波頻率。 理論和實(shí)踐表明，當(dāng)調(diào)頻信號(hào)的最大角頻偏 ?? 和最大調(diào)制角頻率 m? 都遠(yuǎn)小于載頻 c? 時(shí)，能夠產(chǎn)生近似理想的調(diào)頻波。如果 f ( t )滿足 ( ) ( )tf t g d???? 則上式即為調(diào)頻波。設(shè)調(diào)制信號(hào)的角頻率為 m? ，則調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù) (Modulation Index)為： / m? ? ??? 。下面對(duì)其原理進(jìn)行基本介紹。本文著重討論了調(diào)頻發(fā)射的實(shí)現(xiàn)電路的各個(gè)組成部分及實(shí)現(xiàn)電路，使用直接調(diào)頻法對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，末級(jí)使用高頻功率放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，確保信號(hào)達(dá)到可以發(fā)射的足夠的功率。 1 調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 本文主要 討論了調(diào)頻發(fā)射機(jī)的原理實(shí)現(xiàn)方式并設(shè)計(jì)了電路圖，將調(diào)頻發(fā)射機(jī)的電路分為了振蕩器、緩沖隔離、功率激勵(lì)、及末級(jí)功放幾部分，分別討論它們的原理及其特性。 關(guān)鍵詞： 調(diào)頻發(fā)射，振蕩器，高頻功率放大器 Abstract This paper discusses the FM transmitter means for realizing the principles and design of the circuit diagram, FM transmit