變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)
一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握頻率調(diào)制相關(guān)理論。
2.掌握用變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻振蕩器實(shí)現(xiàn)FM的方法。
3. 理解靜態(tài)調(diào)制特性、動(dòng)態(tài)調(diào)制特性概念和測(cè)試方法。
二、實(shí)驗(yàn)使用儀器
1．變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻電路實(shí)驗(yàn)板
2．20MH雙蹤示波器
3. 萬(wàn)用表
三、實(shí)驗(yàn)基本原理與電路
1. 變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻原理
變?nèi)荻䴓O管的調(diào)頻原理可用圖6-1說(shuō)明。由變?nèi)荻䴓O管的電容
和電感
組成
振蕩器的諧振電路，其諧振頻率近似為 
。在變?nèi)荻䴓O管上加一固定的反向直流偏壓Ｕ
和調(diào)制電壓
（圖ａ），則變?nèi)荻䴓O管電容量將隨 改變，通過(guò)二極管的變?nèi)萏匦裕▓Dｂ）可以找出電容Ｃ隨時(shí)間的變化曲線（圖ｃ）。此電容Ｃ由兩部分組成，一部分是
為固定值；另一部分是
為變化值，
是變化部分的幅度，則有＝十
將
代入
的公式，化簡(jiǎn)整理可得
式中
=
是
時(shí)，由Ｌ和固定電容所決定的諧振頻率，稱為中心頻率，
。
是頻率的變化部分，而
是變化部分的幅值，稱為頻偏。式中的負(fù)號(hào)表示當(dāng)回路電容增加時(shí)，頻率是減小的。我們還可通過(guò)圖6-1（ｃ）及圖（ｄ）（
固定，與
成反比曲線）找出頻率和時(shí)間的關(guān)系。比較圖（a）及圖（e），可見(jiàn)頻率是在隨調(diào)制電壓而變，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。從圖6-1可以看出，由于
和
兩條曲線并不是成正比的，最后得到的
曲線形狀將不與
曲線完全一致，這就意味著調(diào)制失真，失真的程度不僅與變?nèi)荻䴓O管的變?nèi)萏匦杂嘘P(guān)，而且還決定于調(diào)制電壓的大小。顯然，調(diào)制電壓愈大，則失真愈大。為了減小失真，調(diào)制電壓不宜過(guò)大，但也不宜太小，因?yàn)樘t頻移太小。實(shí)際上應(yīng)兼顧二者，一般取調(diào)制電壓比偏壓小一半多，即 
。
圖6-1 變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻原理
3. 變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路
變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路如圖7-2。
圖7-2 變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1．變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻靜態(tài)調(diào)制特性測(cè)試。
2．變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻動(dòng)態(tài)調(diào)制特性測(cè)試。
3．變?nèi)荻䴓O管的Cj～V特性曲線的測(cè)量（選作）。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1．變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻靜態(tài)調(diào)制特性測(cè)試
在實(shí)驗(yàn)箱主板上插上變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路模塊。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，電源指標(biāo)燈點(diǎn)亮。
斷開(kāi)J2，連接J1。調(diào)整電位器RW1，在測(cè)試點(diǎn)TP2測(cè)電壓為+5V，即變?nèi)荻䴓O管的反向偏壓為-5V。
連接J1、J2。調(diào)整微調(diào)電容CV1，電位器RW2、RW3在TP3得到頻率為10.7MHz的最大不失真正弦信號(hào)（頻率由OUT端測(cè)試）。
調(diào)整RW1，改變變?nèi)荻䴓O管兩端的反向電壓VD，測(cè)量變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路的輸出頻率，得到變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻靜態(tài)調(diào)制特性。
表7-1變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻靜態(tài)調(diào)制特性
| VD (V) | |||||||||||
| f(MHz) |
（2）變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻動(dòng)態(tài)調(diào)制特性測(cè)試
先把電容耦合相位鑒頻器模塊插入實(shí)驗(yàn)箱主板上，接通電源，使鑒頻器工作于正常狀態(tài)，即鑒頻特性是：中心頻率為10.7MHz、上下頻偏及幅度對(duì)稱的S形曲線 。
以實(shí)驗(yàn)箱上的函數(shù)發(fā)生器作為音頻調(diào)制信號(hào)源，輸出頻率f =1kHz、峰-峰值Vp-p=2V左右（用示波器監(jiān)測(cè)）的正弦波。
把實(shí)驗(yàn)箱上的函數(shù)發(fā)生器輸出的音頻調(diào)制信號(hào)加入到變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路模塊IN1 端， 在變?nèi)荻䴓O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)電路模塊OUT端上觀察到FM波。
把調(diào)頻器單元的調(diào)頻輸出端連接到鑒頻器單元的輸入端上，便可在鑒頻器單元的OUT端上觀察到經(jīng)解調(diào)后的音頻信號(hào)。
改變調(diào)制信號(hào)的頻率和相位，觀測(cè)鑒頻器單元的OUT端上 經(jīng)解調(diào)后的音頻信號(hào)。
需要指出的是，動(dòng)態(tài)調(diào)制特性（實(shí)為調(diào)頻特性）的本義是：調(diào)頻器的輸出頻偏與輸入電壓之間的關(guān)系曲線。這里，用相位鑒頻器作為頻偏儀。只要相位鑒頻器的鑒頻線性足夠好，就可以鑒頻器的輸出電壓代替鑒頻器輸入頻偏（兩者之間相差一個(gè)系數(shù)），本實(shí)驗(yàn)即為此。
（3）變?nèi)荻䴓O管的Cj～V特性曲線的測(cè)量（選作）
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，求出其調(diào)頻靈敏度，說(shuō)明曲線斜率受哪些因素的影響。
2．畫(huà)出動(dòng)態(tài)調(diào)制特性曲線。
3．繪出變?nèi)荻䴓O管的Cj～V特性曲線。
4．總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。