高頻電子通信實驗之變容二極管調頻器

一、實驗準備
1．做本實驗時應具備的知識點：
頻率調制
變容二極管調頻
靜態調制特性、動態調制特性
2．做本實驗時所用到的儀器：
變容二極管調頻模塊
雙蹤示波器
頻率計
萬用表
二、實驗目的
1．熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統；
2．掌握用變容二極管調頻振蕩器實現FM的方法；
3．理解靜態調制特性、動態調制特性概念和測試方法。 
三、實驗內容
1．用示波器觀察調頻器輸出波形，考察各種因素對于調頻器輸出波形的影響；
2．變容二極管調頻器靜態調制特性測量；
3．變容二極管調頻器動態調制特性測量。
四、基本原理
1．變容二極管調頻器實驗電路
變容二極管調頻器實驗電路如圖11-1所示。圖中，12BG₀₁本身為電容三點式振蕩器，它與12D01、12D02（變容二極管）一起組成了直接調頻器。12BG03為放大器，12BG₀₄為射極跟隨器。12W₀₁用來調節變容二極管偏壓。 2．變容二極管調頻器工作原理
由圖11-1可見，加到變容二極管上的直流偏置就是+12V經由12R₀₂、12W₀₁和12R₀₃分壓后，從12R₀₃得到的電壓，因而調節12W₀₁即可調整偏壓。由圖可見，該調頻器本質上是一個電容三點式振蕩器（共基接法），由于電容12C05對高頻短路，因此變容二極管實際上與12L₀₂相并。調整電位器12W01，可改變變容二極管的偏壓，也即改變了變容二極管的容量，從而改變其振蕩頻率。因此變容二極管起著可變電容的作用。
對輸入音頻信號而言，12L₀₁短路，12C₀₅開路，從而音頻信號可加到變容二極管12D₀₁、12D₀₁上。當變容二極管加有音頻信號時，其等效電容按音頻規律變化，因而振蕩頻率也按音頻規律變化，從而達到了調頻的目的。
五、實驗步驟
1．實驗準備
在實驗箱主板上插上變容二極管調頻模塊和電容耦合回路相位鑒頻器模塊，按下12K01，此時變容二極管調頻模塊電源指標燈點亮。
2．靜態調制特性測量
輸入端先不接音頻信號，將示波器接到調頻器單元的12TP02。將頻率計接到調頻輸出（12P02），調整12W₀₁使得振蕩頻率f₀=8.5MHz，用萬用表測量此時12P01點電位值，填入表11-1中。然后重新調節電位器12W₀₁，使12P01點電位在2～9V范圍內變化，并把相應的頻率值填入表11-1。
表11-1

V12P01(V)			2	3	4	5	6	7	8	9
F0(MHz)		8.5

3．動態調制特性測量
實驗步驟
① 將電容耦合回路相位鑒頻器模塊（簡稱鑒頻器單元）中的+12V電源接通（按下13K₀₁開關，相應指示燈亮），從而鑒頻器工作于正常狀態。
②調整12W₀₁使得振蕩頻率f₀=8.5MHz。
③以實驗箱上的函數發生器作為音頻調制信號源，輸出頻率f =1kHz、峰-峰值V_p-p=300mv（用示波器監測）的正弦波。
④ 把實驗箱上的函數發生器輸出的音頻調制信號加入到調頻器單元的音頻輸入端12P01，便可在調頻器單元的12TP02端上觀察到FM波。
⑤把調頻器單元的調頻輸出端12P02連接到鑒頻器單元的輸入端上（12P01），便可在鑒頻器單元的輸出端13P02上觀察到經解調后的音頻信號。如果沒有波形或波形不好，應調整12W₀₁和13W₀₁。
⑥將示波器CH1接調制信號源（可接在調制模塊中的12TP01上），CH2接鑒頻輸出13TP03，比較兩個波形有何不同。改變調制信號源的幅度，觀測鑒頻器解調輸出有何變化。調整調制信號源的頻率，觀測鑒頻器輸出波形的變化。
六、實驗報告要求
1．根據實驗數據，在坐標紙上畫出靜態調制特性曲線，說明曲線斜率受哪些因素影響。
2．說明12W₀₁對于調頻器工作的影響。
3．總結由本實驗所獲得的體會。