实验六 变容二极管调频
一、实验目的
1、掌握变容二极管调频的工作原理；
2、学会测量变容二极管的Cj～V特性曲线； 3、学会测量调频信号的频偏及调制灵敏度。
二、实验内容
1、 调节电路，观察调频信号输出波形。 2、 观察并测量LC调频电路输出波形。 3、 观察频偏与接入系数的关系。
4、 测量变容二极管的Cj～V特性曲线；
三、实验仪器
1、双踪示波器 一台 2、实验线路 见附图G1
使用12V供电，振荡器Q1使用3DG12C，变容管使用Bb910，Q2为隔离缓冲级。 主要技术指标：主振频率f0?10.7MHZ，最大频偏?fm??20KHZ。
本实验中，由R1、R2、W1、R3组成变容二极管的直流偏压电路。C3、C4、C12组成变容二极管的不同接入系数。IN1为调制信号输入端，由L4、C8、C7、C9、C5和振荡管组成LC调制电路。
五、实验步骤
参照附图G1，在主箱上正确插好发射模块，对照发射模块中的变容二极管调频部分，正确连接电路电源线，＋12V孔接+12V， GND接GND（从电源部分+12V和GND插孔用连接线接入），接上电源通电(若正确连接了,扩展板上的电源指示灯将会亮)。
1、LC调频电路实验
（1）连接J3、J4、J5组成LC调频电路。
（2）接通电源，K1向右拨，调节W1，在C6的上端用万用表测试电压，使变容二极管的反向偏压为2.5V。
（3）用示波器和频率计在TT1处观察振荡波形，调节CC1，使振荡频率为10.7MHz，调节W2使输出波形失真最小。
（4）从IN1处输入1KHz的正弦信号作为调制信号（信号由低频信号源提供,参考低频信号源的使用。信号大小由零慢慢增大，用示波器在TT1处观察振荡波形变化,如果有频谱仪则可以用频谱仪观察调制频偏），此时能观测到一条正弦带。如果用方波调制则在示波器上可看到两条正弦波，这两条正弦波之间的相差随调制信号大小而变。
（5）分别接J1、J2重做实验4。
2、断开J1、J2，连接J3、J4、J5，断开IN1的输入信号，使电路为LC自由振荡状态。
（1）断开变容二极管Cj（即断开J4），用频率计在TT1处测量频率fN。
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（2）断开Cj，接上已知CK（即连通J5，在C6处插上电容），在TT1处测量频率fK，由式（6-19）计算出CN值，填入表6-1中。
表6-1
fN fK CK CN （3）断开CK（即取出C6上的电容）,接上变容二极管(即连接J4)，调节W1，测量不同反偏VRX值时，对应的频率fX值，代入式（6-17）计算CjX值，填入表6-2中。
表6-2 VRX（伏） 0.5 fX（MHz） Cjx（PF） 1 1.5 2 2.5 3 ?? （4）作CjX～ VRX曲线。
（5）作fX～ VRX曲线。
（7）观察频偏与接入系数的关系（此时应取下C6，连接J4）。
在直流偏值电压相同的情况下，输入调制信号相同的情况下，分别连接J1、J3测试所得的频偏，
?f''2计算K?的。验证?f?P?f。 ?f为7）中所测的值。
V?'f（8）观察频偏与直流反偏电压的关系（连接J3、J4）。 （9）观察频偏与调制信号频率的关系（连接J4、J4）。
六、实验报告
1、整理LC调频所测的数据，绘出观察到的波形。
2、绘出CjX～ VRX曲线，和LC调频电路的fX～ VRX曲线。
3、从fX～ VRX曲线上求出V?对应的Kf??f?V值，与直接测量值进行比较。
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高频电子线路简易调试说明书
实验一 高频小信号调谐放大器
1、预调工作：
如附图G2所示，对照实验箱中接收模块的高频小信号调谐放大器部分，正确连接电路电源线，+12V孔接主实验板上的+12V，＋5V孔接＋5V，GND孔接GND（从主板中的电源部分用连接线接入），接上电源通电。
（1）连接跳线JA1;
（2）按下开关K401，K1向右拨 (若正确连接了,板上的电源指示灯LEDA1将会亮) ；
（3）调节电位器WA1 使三极管QA1的UEQ?2.25V，即调好三极管QA1的静态工作点； 2、接输入信号：
从测试孔INA1脚输入频率10.7MHz载波, Vp?p?20~100mV的高频小信号，信号从高频信号源部分引入（参考高频信号源使用），信号源的幅度可以通过调节W401来调节。
3、实验现象：
调可调电容CCA2及中周TA1，使输出波形最大且不失真，此时CA3和TA1的初级谐振在10.7Mhz，用示波器观测，输出信号(TTA2处)的峰峰值应不小于输入信号的7倍。
4、用BT－3扫频仪观察幅频特性曲线，使峰峰值对应的频点为10.7Mhz。
INA1输入：
图1
TTA2输出：
实验三 谐振功率放大器
1、预调工作：
如附图G1所示，对照实验箱中发射模块的高频谐振功放部分，正确连接电路电源线，+12V孔接主实验板上的+12V， GND孔接GND（从主板中的电源部分用连接线接入），接上电源通电。
（1） 接好连接器JE3，JE6；
（2） K2向右拨(若正确连接了,板上的两个电源指示灯LED2将会亮)；
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（3） 调节电位器WE1使三极管QE1的UEQ?2.2V；（可用万用表测量电阻RE3临近三极管QE1的管脚的电压值。）
2、接输入信号：
从INE1脚输入频率为10.7MHz的载波信号，由高频信号源部分产生（参考高频信号源的使用）； 3、实验现象： 观察电流波形
（1） 电流波形随输入信号大小变化
使输入信号的大小为250mV，用示波器探头在测试钩TTE1处观察输出信号波形，调节中周TE1和中周TE2使TTE1处输出波形最大且不失真。然后使输入信号从0mV开始增加，在QE2的发射极处用示波器观察波形，波形如下图3所示，随着输入信号的变大，QE2的发射极处的波形由图左向右变化。若波形下凹两边的峰值不对称，一般的情况下是中周没有调谐好。
图3
（2）电流波形随负载变化
输入信号为Vp?p?250mV左右 。调中周TE1、TE2（此时负载应为50Ω，JE3、JE5均连上），使电路谐振在10.7Mhz上（此时从TTE1处用示波器观察，波形应不失真，且最大）。微调输入信号大小，在TTE2处观察，使放大器处于临界工作状态。改变负载（组合JE3、JE4、JE5的连接）使负载电阻依次变为 25Ω 50Ω 2.7KΩ 。用示波器在QE2的发射极处能观察到不同负载时的电流波形（由临界至过压）。在改变负载时，应保证输入信号大小不变（即在负载50Ω时处于临界状态）。同时在不同负载下，电路应处于最佳谐振（即在TTE1处观察到的波形应最大且不失真）。
（3）功率放大实验
输入信号大小为250mV左右，微调中周TE1、中周TE2，用示波器探头在测试钩TTE1处观察输出波形幅值最大且不失真，通常输入、输出增益能达到8倍左右。
实验四 正弦波振荡器
如附图G4所示，对照实验箱中环形混频器模块的正弦波振荡部分，正确连接电路电源线，+12V孔接主实验板上的+12V， GND孔接GND（从主板中的电源部分用连接线接入），接上电源通电。
1、晶体振荡器的频率为10.245MHz（允许有±0.001%的误差）时 （1）预调工作：
a、接好连接器J53，J55（J52断开）；
b、K2向下拨(若正确连接了,板上的电源指示灯LED2将会亮)；
c、调节电位器W1使三极管Q1的UEQ?2V；（可用万用表测量电阻R4临近三极管Q1的管脚的电压值。）
d、调节W2使TT1的输出信号最大不失真；
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（2）实验现象：
在测试钩TT1脚测得频率为10.245MHz大小为峰峰值为300mV左右的信号 (调电容CC1可微调频率) 。
f=10.245MHZ 图4 2、当为L-C振荡时 （1）预调工作：
a、接好连接器J52，J54（J53断开）； b、K2向下拨；
c、调节电位器W1使三极管Q1的UEQ?2V；（可用万用表测量电阻R4临近三极管Q1的管脚的电压值。）
（2）实验现象：
在测试钩TT1脚测得峰峰值为450mV左右的信号，调节可调电容CC2，用频率计测得其频率满足10.245MHZ，10.7MHZ和11.155MHZ，并且波形不失真（实际频率范围要更宽）。
（3）反馈实验
改变J54、J55、J56，则从TT1处观察到的信号波形由大变小直至停振。 注：本实验的10.245MHz作为该实验箱的高频信号源使用。
实验五 集电极调幅与大信号检波
1、预调工作：
如附图G3所示，对照实验箱中集电极调幅与大信号检波模块，正确连接电路电源线，+12V孔接主实验板上的+12V， GND孔接GND（从主板中的电源部分用连接线接入），接上电源通电。
（1）接好连接器J1,J2,J5；
（2）K1向右拨(若正确连接了,板上的电源指示灯LED将会亮)； 2、接输入信号：
（1）调W1使Q1的静态工作点为UEQ?2.1V。从IN1脚输入频率为10.7MHz大小为；调节T1、T2使TT1处Vp?p?250mV左右的信号；由高频信号源部分产生（参考高频信号源使用）
的信号最大且不失真（用示波器观测）。
（2）从IN3脚输入频率为1KHz、最大峰峰值为7V的信号；由低频信号源产生（参考低频信号源使用）；
3、实验现象：
（1） 改变1KHz信号幅值的大小，在测试钩TT1脚处用示波器可以观察到调制深度变化的调幅波，如图6所示。
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