变容二极管调频与鉴频实验
实验报告
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变容二极管调频与鉴频实验（模块
一、 实验目的 3、
5)
1） 、了解变容二极管调频器的电路结构与电路工作原理。 2） 、掌握调频器的调制特性及其测量方法。
3） 、观察寄生调幅现象，了解其产生的原因及其消除方法。
二、 实验原理
调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。其频率的变化量与 调制信号成线性关系。常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如下图所示。从J2处加入调制信号，使变 容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制 信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从 J1处输岀为调频波（FM）。&5为变容二级管的高频通路，L】为音频 信号提供低频通路，L）和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。
鉴频器
(1) 鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。 鉴频原
理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波， 然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。因此，实现鉴 频的核心部件是相位检波器。
相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘 法器的相乘原理可实现乘积型相位检波，其基本原理是：在乘法器的 一个输入端输入调频波匕⑴，设其表达式为：v5(r) = VWJcos[wf +mf sin Of]
式中,mf为调频系数,mf = 或加/=纣//,其中M为调制 信号产生的频偏。另一输入端输入经线性移相网络移相后的调频调相 波叫(0 ,设其表达式为
儿⑴=V卯 COS {0. + mf sin Clt + [— + )
=sin|+ m f sinQ/ +(p(cb)] 式中，第一项为高频分量，可以被滤波器滤掉。第二项是所需要 的频率分量，只要线性移相网络的相频特性卩9)在调频波的频率变化 范围内是线性的,当\\(p(co)\\ < 0.4/z/J时，sin0(e) u卩(少)。因此鉴频器的 输出电压匕
⑴的变化规律与调频波瞬时频率的变化规律相同，从而实 现了相位鉴频。所以相位鉴频器的线性鉴频范围受到移相网络相频特 性的线性范围的限制。
(2) 鉴频特性
相位鉴频器的输出电压V。与调频波瞬时频率/的关系称为鉴频 特性，其特性曲线(或称S曲线)如下图所示。鉴频器的主要性能指标 是鉴频灵敏度
Sd和线性鉴频范围2Afinax °Sd定义为鉴频器输入调频 波单位频率变化所引
起的输出电压的变化量，通常用鉴频特性曲线 乙-/在中心频率九处的斜率来表示，即srf=vo/Ar,2Afmax定义为鉴 频器不失真解调调频波时所允许的最大频率线性变化范围，2Afmax可 在鉴频特性曲线上求出。
(3) 乘积型相位鉴频器
用MC1496构成的乘积型相位鉴频器实验电路如下图所示。其中 03与并联谐振回路L.C18共同组成线性移相网络，将调频波的瞬时频 率的变化转变成瞬时相位的变化。分析表明，该网络的传输函数的相 频特性0(e)的表达
式为
2
炉(e)=务一arctan|<2(^v — D]
2 代； 当仝竺VV1时，上式可近似表示为
5
炉(e) = — — arctan(Q( ?△笑) 或 炉(e) = — — arctan((9(———) 2 5 2 %
---•□•
式中化为回路的谐振频率，与调频波的中心频率相等。
Q为回路晶质因数。 △ f为瞬时频率偏移。
三、实验步骤
1、 静态调制特性测量
将电路接成压控振荡器（S1的1或2拨上，S2的1拨上2拨下），J2 端不接音频信号，将频率计接于J1处，调节电位器Wi，记下变容二 极管Di、D?两端电压（用万用表在TP3处测量）和对应输出频率, 并记于下表中。
3.2 5 7 9 1.8 Fo(MHz) 4.672 4.675 4.678 4.681 4.683 2、从J2处加入1K调制信号，此时从J1处输出为调频波（FM） 3、将峰峰值500mV,频率4.5MHz的调制信号，加到频率为lKHz 的调制波
上，从J4处输入，将S1的3拨上，从J2处观察调制信号。
VDI(V)
:'!= 正交鉴频（乘积型相位鉴频）（4.5MHz）
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