高频课程设计-----变容二极管调频电路

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1、 1 摘要 本设计基于 LC 振荡器原理， 通过改变变容二极管两端的电压来改变 电容，以达到改变频率，从而实现设计的要求。整个设计由三点式振荡 器模块、变容二极管调频模块组成，完成了调频电路设计的要求。 关键字：关键字：LC 振荡器 变容二极管 调频 2 目录 1 方案选择： 3 2 调频电路设计原理分析.4 2.1 FM 调制原理： .4 2.2 变容二极管直接频率调制的原理：.4 2.3 三极管的参数 6 3 单元电路设计分析 .6 3.1 LC 振荡电路 6 3.2 调制灵敏度 .7 3.3 增加稳定度的措施： .8 3.3.1 震荡回路参数 LC .8 3.3.2 温度补偿法 .9 3

2、.3.3 回路电阻 9 3.3.4 加缓冲级 10 3.3.5 有源器件的参数 10 4 各单元电路元器件参数设置： 11 4.1 LC 震荡电路直流参数设置： 11 4.2 调频电路的直流参数设置 11 4.3 交流电路参数设置： . 11 4.4 计算调制信号的幅度 13 元器件清单 . 14 设计体会 15 参考文献 16 附录 . 17 3 1 1 方案选择：方案选择： 产生调频信号的电路叫做调频器，对他有 4 个主要的要求： 已调波的瞬时频率与调制信号成比例变化。 未调制时的载波频率即已调波的中心频率具有一定的稳定度。 最大频偏与调制频率无关。 无寄生调幅或寄生调幅尽量小。 产生调频

3、的方法主要归纳为两类： 1 用调制信号直接控制载波的瞬时频率直接调频。 2 先将调制信号积分，然后对载波进行调相，结果得到调频波间接 调频。 变容二极管调频的主要优点是能够获得较大的频移（相对于间接调 频而言） ，线路简单，并且几乎不需要调制功率，其主要缺点是中心频率 的稳定度低。 在满足设计的各项参数的基础上尽量简化电路。因此本次课程设计采用 2CC1C 变容二极管进行直接调频电路设计。 4 2 调频电路设计原理分析 2.1 FM 调制原理： FM 调制是靠信号使频率发生变化，振幅可保持一定，所以噪声成分 易消除。 设载波 twVcmVc c cos ,调制波 twVsmVs s cos 。

4、 twwww scm cos 或 tffff scm 2cos ，此时的频率偏移量f 为最 大频率偏移。 最后得到的被调制波 mcmm VVsin , V m 随 Vs 的变化而变化。 t sscmm twwwtwdtw 0 sin)/( )sinsin( sin)/(sin sin twmtwV twwwtwV VV sccm ssccm mcmm ss f f w w m 为调制系数 2.2 变容二极管直接频率调制的原理： 变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性制 成的一种半导体二极管，它是一种电压控制可变电抗元件，它的结电容 Cj 与反向电压 VR 存在如下关系： )1( 0 D R j j V v C C 式中， VD 为 PN 结的势垒电压 （内建电势差） ， Cj0 为 VR 为 0 时的结电容， 5 为系数，它的值随半导体的掺杂浓度和 PN 结的结构不同而异：对于缓 变结，=1/3；突变结：=1/2;对于超突变结，=14，最大可达 6 以 上