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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-09-12 07:46 标签： 超级电容仿真模型
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基于Multisim的变容二极管特性分析与仿真
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实验 & 变容二极管调频振荡器
由于抗干扰能力强、功率利用率高、信息传输保真度高等优点，频率调制广泛应用于各种通信系统和电子设备中。实现调频的方法有直接调频法和间接调频法两类，本实验主要研究采用变容二极管实现的直接调频振荡器的构成、性能及特点。
一、实验目的
1、熟悉变容二极管调频振荡器的组成，理解其工作原理。
2、掌握调频振荡器主要性能参数的测试方法。
3、了解电路中分布参数的影响，观察寄生调幅现象，理解其产生原因及消除方法。
二、实验仪器
1、高频实验箱&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2、高频信号发生器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
3、双踪高频示波器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
4、扫频仪&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5、万用表&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
6、变容二极管调频实验板&&&&&&&&&&&&&&&&&&
三、预习要求
1、复习变容二极管的非线性特性及变容二极管调频振荡器的调制特性。
2、复习频率调制的原理和变容二极管调频电路的有关知识。
四、实验原理
所谓调频，就是把要传送的信息最为调制信号去控制载波的瞬时频率，使其按调制信息的规律变化。
设调制信号，载波，根据调频的定义可知：调频时载波的振幅不变，而瞬时频率将随线性变化，即
&&&&&&&&&&
根据瞬时相位与瞬时频率的关系有
&&&&&&&&&&
故调频波的数学表达式为
&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&(8-3)
上述式子中，是调频波瞬时频率的最大偏移，简称频偏，它与调制信号振幅成正比。比例常数
& 调频的实现方法有两大类，即直接调频和间接调频。直接调频的基本原理是利用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。如果受控振荡器是产生正弦波的LC振荡器，则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信号的规律变化，实现直接调频。
可变电抗器件很多，其中应用最广的是变容二极管。作为电压控制的可变电容元件，它有工作频率高、损耗小和使用方便等优点。变容二极管直接调频电路如图7-1所示。
1、变容二极管的特性
变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压大小而变化的原理设计的一种二极管。它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。不同的是在加反向偏压时，变容二管呈现较大的结电容。这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。正是利用了变容二极管这一特性，将变容二极管接到振荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回路的电容量会随调制信号电压而变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。
变容二极管的反向偏置电压与结电容呈非线性关系，表示如下
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中，为变容二极管PN结的势垒电压，为时的结电压，为电容变化系数。
2、变容二极管调频的基本原理
变容二极管调频电路如图8-1所示。
（=100pf）电容分接与不接两种状态，调整使=4V时=6.5MHz，然后重新调节电位器，使在0.5～8V范围内变化,将对应的频率填入表8.1。
表8.1静态调制特性
&2、动态测试（需利用相位鉴频器作辅助测试）：
实验条件：将实验板3中的相位鉴频器电路按要求接好线，电路中的E、F、G三个接点分别与、、连接。其目的是确保鉴频器工作在正常状态下。(即：中心频率为6.5MHz、上下频偏及幅度对称的S形曲线。)
(1) 电容不接,调使=4V时，=6.5MHz,自IN端口输入频率=2KHz的音频信号Vm,输出端接至相位鉴频器，在相位鉴频器输出端观察Vm,调频波上下频偏的关系。将对应的频率填入表8.2中。
表8.2动态测试
接上电容后测试,方法同上, 将对应的频率填入表8.2中。
六、实验报告要求
1、整理实验数据。
2、在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线,并求出其调制灵敏度S,说明曲线斜率受哪些因素的影响。
3、在坐标纸上画出动态调制特性曲线,说明输出波形畸变原因。使用VCO实现变容二极管直接调频_百度文库
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使用VCO实现变容二极管直接调频
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