变容二极管直接调频和间接调频原理

发布者:深铭易购     发布时间:2020-01-04    浏览量:9146

变容二极管也称为压控变容器,是根据所提供的电压变化而改变结电容的半导体。也就是说,作为可变电容器,可以被应用于FM调谐器及TV调谐器等谐振电路和FM调制电路中。变容二极管实现调频的方法很多,大致可分为两类,一类是直接调频,另一类是间接调频。


调频也叫“频率调制”,使载波的瞬时频率按照所需传递信号的变化规律而变化的调制方法。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM表示。


变容二极管直接调频原理

直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率(实质上是改变振荡器的定频元件),变容二极管调频便属于此类。

变容二极管间接调频原理

间接调频则是利用频率和相位之间的关系,将调制信号进行适当处理(如积分)后,再对高频振荡进行调相,以达到调频的目的。两种调频法各有优缺点。直接调频的稳定性较差,但得到的频偏大,线路简单,故应用较广;间接调频稳定性较高,但不易获得较大的频偏。


变容二极管调频电路是有主振电路和调频电路构成,如变容二极管调频仿真图,T为振荡管,3C、4C、5C、1L为主振回路,D2为变容二极管,Cc为耦合电容隔离直流,6C为高频滤波电容,7C为耦合电容,1C为旁路电容。6R、8R为变容二极管提供一个静态反偏电压,7R为隔离电阻,1R、2R、4R、5R给三极管提供一个合适静态工作点。


设调制信号为u(t)=mucost,加在二极管上的反向直流偏压为QV,QV的取值应保证在未加调制信号时振荡器的振荡频率等于要求的载波频率,同时还应保证在调制信号u(t)的变化范围内保持变容二极管在反向电压下工作。加在变容二极管上的控制电压为


ru(t)=QV+mucost 式(2-1)


根据式(3-1)可得,相应的变容二极管结电容变化规律为

image.png

(1)当调制信号电压u(t)=0时,即为载波状态。此时ru(t)=QV,对应的变容二极管结电容为jQC,其中CQ为静态工作点所对应的变容二极管节电压。


当有调制时,谐振回路的总电容为:

image.png


由变容二极管部分接入振荡器振荡回路的等效电路。调频特性取决于回路的总电容C,而C可以看成一个等效的变容二极管, C随调制电压u(t)的变化规律不仅决定于变容二极管的结电容Cj随调制电压u(t)的变化,而且还与C1和C2的大小有关。因为变容二极管部分接人振荡回路,其中心频率稳定度比全部接入振荡回路要高,但其最大频偏要减小。


注:图文源自网络,如有侵权问题请联系删除。