一、實驗目的
1.掌握用變?nèi)荻O管調(diào)頻電路實現(xiàn)FM的方法;
2.理解靜態(tài)調(diào)制特性、動態(tài)調(diào)制特性概念和測試方法。
二、實驗原理
圖5-1是變?nèi)荻O管調(diào)頻原理電路。

圖5-1 變?nèi)荻O管調(diào)頻原理電路
變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的原理圖如圖5-2所示。

圖5-2 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路原理圖
變?nèi)荻O管調(diào)頻電路在模塊中單元標號為12,位于該子板卡上左部,如圖5-3所示。

圖5-3 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路子板卡(左部)
圖中,1Q01本身為電容三點式振蕩器,它與D01、D02(變?nèi)荻O管)一起組成了直接調(diào)頻器。1Q02為放大器,1Q03為射級跟隨器。1W01用來調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管偏壓。圖12-3可見,加到變?nèi)荻O管上的直流偏置就是+12V經(jīng)由1R05、1W01和1R06分壓后,從1R06得到的電壓,因而調(diào)節(jié)1W01即可調(diào)整偏壓。
由圖可見,該調(diào)制器本質(zhì)上是一個電容三點式振蕩器(共基接法),由于電容1C05對高頻短路,因此變?nèi)荻O管實際上與1L02相并。調(diào)整電位器1W01,可改變變?nèi)荻O管的偏壓,改變變?nèi)荻O管的容量,從而改變振蕩頻率。
對輸入音頻信號而言,1L03短路,1C05開路,從而音頻信號可加到變?nèi)荻O管1D01、1D02上。當變?nèi)荻O管加有音頻信號時,其等效電容接音頻規(guī)律變化,因而振蕩頻率也按音頻規(guī)律變化,從而達到了調(diào)頻的目的。
三、實驗內(nèi)容
1.觀察調(diào)頻器輸出波形,考察各種因素對于調(diào)頻器輸出波形的影響;
2.變?nèi)荻O管調(diào)頻靜態(tài)調(diào)制特性測量;
3.變?nèi)荻O管調(diào)頻器動態(tài)調(diào)制特性測量。
四、實驗步驟
(一)模塊上電
在實驗箱主板上插上變?nèi)荻O管調(diào)頻模塊、電容耦合相位鑒頻與斜率鑒頻模塊,按下模塊上電源開關,此時電源指示燈點亮。
(二)靜態(tài)調(diào)制特性測量

1.輸入端先不接音頻信號,將示波器接1P02,用萬用表測1TP01點電位,按表5-1,調(diào)節(jié)1W01,使1TP01點電位V1P02變化,并把相應的頻率填入表中。
表5-1 無音頻輸入時的輸出信號頻率
2.動態(tài)調(diào)制特性測量
調(diào)整1W01使得變?nèi)荻O管調(diào)頻器輸出頻率f 0 =8MHz。以實驗箱上低頻信號源作為音頻調(diào)制信號源,輸出頻率f=1KHz、峰-峰值V~p-p~=500mV(用示波器檢測)的正弦波。將音頻調(diào)制信號加入到調(diào)頻器的音頻輸入端1P01,便可在調(diào)頻器器的1TP02端上觀察到FM波。
把調(diào)頻器的調(diào)頻輸出端1P02連接到鑒頻單元的輸入端1P01,并將鑒頻器的1K01撥向相位鑒頻器,便可知鑒頻器的輸出端1P02上觀察到經(jīng)解調(diào)后的音頻信號。如果沒有波形或波形不好,應調(diào)整調(diào)頻器1W01和鑒頻器1W01。
將示波器CH1接調(diào)制信號源(可接在調(diào)制模塊中1TP01上),CH2接鑒頻輸出1TP02,比較兩個波形有何不同。改變調(diào)制信號源的幅度,觀測鑒頻器解調(diào)輸出有何變化。調(diào)制信號源的頻率,觀察鑒頻器輸出波形的變化。
五、實驗報告
調(diào)頻FM波輸出波形:

波形的中間較細,而兩邊較粗,說明該波形經(jīng)過了調(diào)頻。當增大調(diào)制信號源的幅度時,輸出波形兩邊會變粗,說明發(fā)生了較大的頻偏。
1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線,說明曲線斜率受哪些因素的影響。

曲線斜率受變?nèi)荻O管在音頻信號為零時的直流電壓Uo的影響,電壓越大,斜率越小,電壓改變則相應的電容改變,從而頻率變化,則斜率變化。
2.說明1W01對于鑒頻器工作的影響。
1W01對鑒頻器的影響有兩個:一是對調(diào)諧問題的影響,另一個是對頻率振幅的干擾。
3.總結(jié)實驗體會
通過對變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的設計與研究,我們不僅對變?nèi)荻O管的調(diào)頻原理有了更深刻的了解,還對調(diào)頻電路的應用進行了一定的了解,調(diào)頻電路在無線電通信中是非常重要的調(diào)制方式,應用非常廣泛.
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