变容二极管调频电路图

变容二极管调频是一种直接调频,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)。

一、变容二极管调频电路作用

1、变容二极管的作用是利用PN结之间电容可变的原理制成的半导体器件,在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。变容二极管属于反偏压二极管,改变其PN结上的反向偏压,即可改变PN结电容量。反向偏压越高,结电容则越少,反向偏压与结电容之间的关系是非线性的,如右图所示。

2、变容二极管的电容值与反向偏压值的关系:

  (a) 反向偏压增加,造成电容减少;

  (b) 反向偏压减少,造成电容增加

二、变容二极管调频电路图

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(图片来源于互联网)

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三、变容二极管调频电路原理

变容二极管Cj 通过耦合电容C1 并接在LCN 回路的两端,形成振荡回路总电容的一部分。因而,振荡回路的总电容C 为:

C = CN + Cj (6-3)

加在变容二极管上的反向偏压为:

VR = VQ(直流反偏)+υΩ(调制电压)+υo(高频振荡,可忽略)

变容二极管利用PN 结的结电容制成,在反偏电压作用下呈现一定的结电容(势垒电容),而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化,其关系曲线称
Cj ~υR 曲线,如图所示。由图可见:未加调制电压时,直流反偏VQ(在教材称VO)所对应的结电容为CjΩ(在教材中称CO)。当反偏增加时,Cj 减小;反偏减小时,Cj 增大,其变化具有一定的非线性,当调制电压较小时,近似为工作在Cj ~υR 曲线的线性段,Cj 将随调制电压线性变化,当调制电压较大时,曲线的非线性不可忽略,它将给调频带来一定的非线性失真。我们再回到图中,并设调制电压很小,工作在Cj ~υR 曲线的线性段,暂不考虑高频电压对变容二极管作用。

设 υR = VQ + VQ cosΩt (6-5)

由图可见:变容二极的电容随υR 变化。

即: Cj=CjQ — CmcosΩt (6-6)

由公式(3)可得出此时振荡回路的总电容为

C′= CN + Cj = CN + CjQ — CmcosΩt

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