LC直接调频 - 图文(2)

fosc?12?L(C3?C4) 式（2-3）

式(2—3)是振荡频率计算式。调节C4电容改变振荡器频率，由于C3电容不变，所以谐振回路反映到晶体管输出端的等效负载变换很缓慢，故调节C4对放大器增益的影响不大，从而保证振荡幅度的稳定。

2.2 变容二极管调频电路

变容二极管调频电路由变容二极管DC及耦合电容CC组成,R1与R2为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压VQ， 即VQ=[R2/(R1+R2)] VCC。电阻R3称为隔离电阻，常取R3》R2,R3》R1，以减小调制信号v??对VQ的影响。C5与高频扼流圈L2给v??提供通路，C6起高频滤波作用。

变容二极管DC通过耦合电容CC部分接入振荡回路，有利于主振频率fo的稳定性，减小调制失真。图1-4所示的为变容二极管部分接入振荡回路的等效电路，接入系数p及回路总电容C?分别为：

p?CcCc?CjCcCj?C1?Cc?Cj 式（2-4）

C? 式（2-5）

式中，Cj为变容二极管的结电容，它与外加电压的关系为：

式（2-6）

VD为变容管PN结内建电位差式中，Cj0为变容二极管加零偏压时的结电容；（硅

管VD=0.7V，锗管VD=0.3V）；γ变容二极管的电容变化指数，与频偏的大小有关（小频偏：选γ=1的变容二极管可近似实现线性调频，大频偏：必须选γ=2的超突变结变容二极管，才能实现较好的线性调频）；ν为变容管两端所加的反向电压，ν=VQ+v??=VQ+V?mcos?t 。变容二极管的Cj-v 特性曲线如图2-2示。设电路工作在线性调制状态，在静态工作点Q处，曲线的斜率为 ：

kC?ΔCΔV （2-7）

Cc L1 C1

Cj?Cj

图2-1 变容二极管部分接入的等效电路

6

?

图2-2变容二极管的Cj-v特性曲线

2.3 调制信号

由式2-6可知，调制信号的改变也会引起变容二极管Cj大小的改变。调制电压确定了其调制灵敏度，调制灵敏度用SF表示，单位为kHZ/V,即

SF= /V?m ?fm (2-8)

V?m为调制信号的幅度；?fm为变容管的结电容变化?Cj时引起的最大频偏。 因为回路总电容的变化量为

?f?C??p?Cj1?C2 (2-9)

在频偏较小时,?fm与?C?的关系可采用下面近似公式，即

m???? (2-10) fo2CQ?∴ p↑- △f ↑ ，?Cj↑-△f↑ 调制灵敏度: SF=

fo2CQ???C?VΩm （2-11）

式中，?C?为回路总电容的变化量；CQ?为静态时谐振回路的总电容，

即

CQ??C1?CCCQCC?CQ （2-12）

∴ C1↓- SF↑ - △f↑

调制灵敏度SF可以由变容二极管Cj-v 特性曲线VQ上处的斜率kc及式(2-1）计算。SF越大，说明调制信号的控制作用越强，产生的频偏越大。

3 参数计算及元件选择

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3.1 LC调频振荡器的选择及电路的确定

3.1.1 调频振荡器的选择

根据设计要求及技术指标，因为频率稳定度要求不是很高，故选用由晶体

管组成的电容三点式的改进型电路克拉泼电路，选用变容二极管作为调频电路。 3.1.2电路的确定

由实验原理和设计要求确定电路如图3-1所示。 * RB1 RB2

A RC C B T C1 C4 D Cc R3 ＋V* R1 VQ L2 C2 E L1 ＋ DC C5 v? C6 CB R2 RE C3 LC振荡器 图3-1 总电路原理图

调频电路

3.2 参数的计算

3.2.1 LC正弦波振荡器的选择 （1）设置静态工作点

取振荡器的静态工作点ICQ=2mA, VCEQ?6V，测得三极管的β≈67。 由式 V CC ? V CEQ

CQ RE?RCI?(3-1)

(3-2)

可得：

RE?RC?VCC?VCEQICQ?9V?4V2mA?3k?为提高电路的稳定性，RE的值可适当增大，取RE=1kΩ，则RC=2 kΩ。

VEQ?VBQ?VBE?ICQRE?2mA?1k? 8