可采用变容二极管晶体直接调频电路PPT课件

.1、5.3直接频率调制电路，5.3.1可变电容二极管直接频率调制电路，1。可变电容二极管的特性，可变电容二极管的符号和结电容随着施加的偏置电压而变化，如图5.3.1所示，其表达式为，其中：是施加在可变电容管两端的电压；变容二极管的势垒电位差(锗管为0.2V，硅管为0.6V)；嘿。(变容二极管结电容随外加电压变化特性的动画)。3，n:变容二极管的变容二极管指数与PN结的结构有关。上的总电压为和，其中，时变变变容二极管的结电容，即静态工作点的结电容，代表结电容调制深度的调制指数。图5.3.2(a)所示的电路是LC正弦波振荡器中的谐振电路。其次，变容二极管作为振荡电路总电容的直接调频电路，是一个高频扼流线圈，对高频有很大的感抗，接近开路，而对DC和调制频率接近短路。是高频滤波电容器，其对高频的容抗很小，接近短路，而对调制频率的容抗很大，接近开路。接近短路，接近调制频率开路。1，每个元素的角色：6，2，高频等效电路，3，变容二极管控制电路，图(c)为变容二极管控制电路。结电容不受振荡电路的影响。图5.3.2作为直接调频原理电路的总电容电路，变容二极管功能使，7，4，调频原理分析。因为振荡电路仅包含一个电感器l和一个变容二极管，所以电路的振荡角频率，即频率调制特性方程，是、8。从上述公式可以看出，当变容二极管可变电容指数n=2时，角频率偏移实现线性频率调制。被称为归一化调制信号电压，频率调制特性方程可以被重写为：阶，9。由于x1，公式中三次幂以上的项可以忽略，而代入，可以近似为，将上述公式展开成泰勒级数，得到。10，最大线性角频率偏移，或相对最大线性角频率偏移，频率调制灵敏度。根据这个公式，频率调制波的线性角频率偏移可以如下获得：二次谐波失真分量的最大角频率偏移和中心频率的偏移量(这里主要由余弦的平方引起)，相应地，调频波的二次谐波失真系数是中心角频率的相对偏差值，换句话说，调频波能达到的最大相对角频率偏移受到非线性失真和中心频率相对偏差的限制。比例是直接频率调制电路的一个重要特征。可以增加调频波的最大角频率偏移，调频波的相对角频率偏移与m成正比，也就是说，当选择m时，也就是说，调频波的相对角频率偏移是恒定的，增加，在实际的频率调制电路中，施加到变容二极管的电压不仅是电压，而且是电压，如图5.3.3中的虚线所示。高频电压不仅影响振荡频率随调制电压的变化规律，还影响振荡幅度、频率稳定性等性能。在实际电路中，它总是努力降低施加到变容二极管的高频电压。图5.3.3变容二极管结电容随高频电压的变化特性，以及图14、14、3。变容二极管用作振荡电路的部分电容的直接频率调制电路。为了提高直接调频电路中心频率的稳定性和调制线性度，在直接调频LC正弦振荡电路中，一般采用图5.3.4所示的与变容二极管相连的振荡电路。在图中，环路的总电容为，通过将公式代入，我们可以得出环路的总电容var(分析C1开路和CjQ小或大)，本质上，它是为了减少曲线的斜率，使曲线更平滑。在图中，C2应该比C2大。在确定之后，可以根据调制特性方程来确定变容二极管。当变容二极管的一部分被连接时，由直接频率调制电路提供的最大角频率偏移是，其中，与当所有变容二极管被连接时的直接频率调制电路相比，频率调制灵敏度和频率调制灵敏度降低了P倍。然而，由于温度和其它因素的变化，由于不稳定性引起的载波频率的变化也减少到1/p，即载波频率的稳定性增加到1/p。同时，施加到变容二极管的高频振荡电压的幅度相应地减小，这非常有利于减小调制失真。电路实例分析，图5.3.6140MHz变容二极管作为电路总电容的直接调频电路，用于卫星通信地面站的调频发射机。调频电路的高频路径、变容二极管的DC路径和音频控制电路分别显示在(b)、(d)和(c)中。注意：绘制高频路径时，连接到集电极的75小电阻被忽略。绘制音频控制路径时，忽略DC路径中的每个电阻。从图(b)中的高频路径可以看出，这是一个直接频率调制电路，环路的总电容为变容二极管。22和图5.3.7示出了由中心频率为90MHz的变容二极管部分连接的直接频率调制电路。图5.3.790MHz的变容二极管被用作环路部分电容的直接频率调制电路，图5.3.8和23所示的电路是由通信机中的变容二极管部分连接的直接频率调制电路。该电路的结构有一个特点，它使用两个连接的变容二极管。图5.3.8通信机中部分连接变容二极管的直接调频电路，图24和图5.3.9(a)是电容式传声器调频发射机的例子。在声波的作用下，电容式麦克风内部的金属薄膜发生振动，这将导致薄膜与另一个电极之间的电容发生变化。如果电容式麦克风直接连接到振荡器的谐振电路，则频率调制电路可以形成为环路电抗。图5.3.9电容式麦克风调频发射机。25、电容式传声器振荡器是一种电容三点电路，它使用晶体管的电极间电容。电容麦克风直接并联在振荡电路的两端，通过声波直接进行频率调制。图5.3.9(b)是电容式传声器的示意图。电容器形成在金属隔膜和金属板之间。振动膜因声音而振动。两片之间的距离随着声音强度而变化，因此电容也随着声音强度而变化。在正常声压下，电容变化很小。为了获得足够的频率偏移，应该选择更高的载波频率。(从变容二极管的电路形式可以看出，如果载波频率大，频率偏移也会变大)。嘿。26.这种调频发射机的载波频率在几十兆赫到几百兆赫之间。耳语时，频率偏移约为2千赫；大声说话时，频率偏移约为40千赫。大声喊叫时，频率偏移可达75千赫。该电路没有音频放大器引起的非线性失真，易于获得更好的音质。这种调频发射机只有一级振荡器，输出功率小，频率稳定性差，但体积小，重量轻。27、5.3.2晶体振荡器直接调频，为了进一步提高频率稳定性，可以使用可变电容二极管晶体直接调频电路。图5.3.10是由变容二极管晶体直接调频振荡电路组成的无线麦克风发射器。图5.3.10变容二极管晶体直接调频振荡电路。28，在该图中，晶体管T2的集电极环路被调谐到晶体振荡器的三次谐波100兆赫兹，因此该环路可以被认为是晶体振荡频率下的短路。该电路是一个并联(电容应时)石英晶体振荡器。这输出对称方波电压的频率如下：1 .张弛振荡器直接调频电路，1。原理电路，5.3.3输出对称方波电压的频率为调频方波。频率取决于电路中的充电和放电速度。如果电容器的充电和放电电流由调制信号控制，则可以控制张弛振荡器的重复频率。32、张弛振荡器振荡，2、将调频非正弦波转换成调频正弦波，1、傅里叶级数展开法，将非正弦波进行傅里叶级数展开后，通过带中心频率的带通滤波器，可以取出带中心频率的正弦调频信号。带频率的双向开关功能、根据这一原理工作的直接调频电路包括调频方波发生器、调频三角波发生器等。相应的调频波形是调频方波、三角波等。因此，单音调制的调频方波可以表示为：现在，从图中可以看出，未调制的载波信号电压为：34，并且调频方波的傅立叶可以通过替换来获得，在上面的公式中，上面的公式表明单音调制调频方波可以被分解成多个调频正弦波的和，每个调频波的载波角频率是，并且级数展开公式是：因此，可以获得具有较高载波角频率的调频波。因此，其频率调制指数越大，其有效频谱宽度就越宽。当它被近似估计时，它的值为，n=1，3，5，并且可以提取n个谐波的调频正弦波。有效光谱不重叠，如图5.3.13所示。相邻两个奇数的正弦调频波的有效频带宽度。36，应该满足，例如，三次谐波的正弦调频输出电压是，37，2，非线性变换网络法，而非线性变换网络法可以把调频三角波变换成调频正弦波。例如，如图5.3.14所示，如果非线性变换网