什么是动态调制特性灵敏度

什么是动态调制特性灵敏度，为什么说它是调频器的最重要指标之一，在变容二极管调频振荡器中哪些参数对灵敏度影响最大？

变容二极管调频电路 一、研究目的 １．弄清变容二极管调频电路原理及构成。 ２．弄清调频器调制特性及测量方法。 ３． 观察寄生调幅现象,弄清其产生原因及消除方法。 二、基本原理 频率调制是高频振荡的振幅Ucm保持不变，而频率却随调制信号uΩ(t)的变化作线性变化,已调波称为调频波。 这种调制称为频率调制，常用FM表示。直接调频电路常用变容二极管调频电路。 １．变容二极管的特性 变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压改变而变化的原理设计的一种二极管。它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。 不同的是在加反向偏压时，变容二管呈现较大的结电容。这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压...全部

   变容二极管调频电路 一、研究目的 １．弄清变容二极管调频电路原理及构成。 ２．弄清调频器调制特性及测量方法。 ３． 观察寄生调幅现象,弄清其产生原因及消除方法。 二、基本原理 频率调制是高频振荡的振幅Ucm保持不变，而频率却随调制信号uΩ(t)的变化作线性变化,已调波称为调频波。
  这种调制称为频率调制，常用FM表示。直接调频电路常用变容二极管调频电路。 １．变容二极管的特性 变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压改变而变化的原理设计的一种二极管。它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。
  不同的是在加反向偏压时，变容二管呈现较大的结电容。这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。正是利用了变容二极管这一特性，将变容二极管接到振荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回路的电容量会随调制信号电压而变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。
   变容二极管的反向电压与其结电容呈非线性关系。其结电容Cj 与反向偏置电压ur之间有如下关系： 式中，UD 为变容二极管PN结的势垒电压，Cj0为ur =0时的结电压;γ为电容变化系数。
   ２．变容二极管调频的基本原理 图1是一个变容二极管调频器的原理电路。 图中虚线左边是一个LC正弦波振荡器,右边是变容二极管和它的偏置电路。其中Cc是藕合电容,ZL为高频扼流圈,它对高频信号可视为开路。
  变容二极管是振荡回路的一个组成部分,加在变容二极管上的反向电压 图5-33变容二极管调频电路 为： ｕr =Vcc-VB+ uΩ(t) =VQ+ uΩ(t) 式中VQ= Vcc-VB是加在变容二极管上的直流偏置电压; ｕΩ(t)为调制信号电压。
   图5-34(a)是变容二极管的结电容与反向电压ｕr的关系曲线,由电路可知, 加在变容二极管上的反向电压为直流偏压VQ和调制电压ｕΩ(t)之和,若设调制电压为单频余弦信号,即uΩ（t）=UΩm cosΩt则反向电压为 ｕr (t)= VQ+UΩm cosΩt 在ur (t)的控制下,结电容随时间发生变化如图5-34(a)所示。
  结电容是振荡器的振荡回路的一部分,结电容随调制信号变化,回路总电容也随调制信号变化,故振荡频率也将随调制信号而变化,如图5-34(b)所示。只要适当选取变容二极管的特性及工作状态,可以使振荡频率的变化与调制信号近似成线性关系,如图5-34(c)所示,从而实现调频。
   图2结电容随调制电压变化关系 ３． 电路分析 设调制信号为ｕΩ（t）=UΩm cosΩt,加在二极管上的反向直流偏压为 VQ, VQ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ｕΩ（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 ｕr (t)= VQ+UΩm cosΩt 根据*式,相应的变容二极管结电容变化规律为 （１）当调制信号电压uΩ（t）=0时,即为载波状态。
  此时ur (t)= VQ,对应的变容二极管结电容为CjQ （２）当调制信号电压uΩ（t）=UΩm cosΩt时,对应的变容二极管的结电容与载波状态时变容二极管的结电容的关系是 2) 代人并令ｍf= UΩm /(UD+VQ)为电容调制度,则可得 上式表示的是变容二极管的结电容与调制电压的关系。
  而变容二极管调频器的瞬时频率与调制电压的关系由振荡回路决定。 图5-35是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 图5-35 变容二极管部分接入振荡器振荡回路的等效电路 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uΩ（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uΩ（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。 图5-36所示是变容二极管全部接入振荡回路的等效电路。 图3变容二极管全部接入振荡回路的等效电路 三、知识准备 １．复习变容二极管的非线形特性，及变容二极管调频振荡器调制特性。
   ２．复习角度调制的原理和变容二极管调频电路有关资料。 四、仪器设备 １．双踪示波器 ２．频率计 ３．毫伏表 ４．万用表 ５．实验板3 五、研究内容 变容二极管构成的调频振荡器实验线路见图4。
   图4变容二极管构成的调频振荡器实验线路 1．静态调制特性测量 输入端不接音频信号，将频率计接到调频器的F端。C3（=100pf）电容分接与不接两种状态，调整RP1使Ed=4V时f0=6。
  5MHz，然后重新调节电位器RP1，使Ed在0。5～8V范围内变化,将对应的频率填入表5-14。 表1静态调制特性 Ed(V) 0。5 1 2 3 4 5 6 7 8 fo(MHz) 接C3 不接C3 ２．动态测试（需利用相位鉴频器作辅助测试）： 实验条件：将实验板3中的相位鉴频器电路按要求接好线，电路中的E、F、G三个接点分别与C5、C8、C9连接。
  其目的是确保鉴频器工作在正常状态下。（即：中心频率为6。5MHz、上下频偏及幅度对称的S形曲线。） （1）C3电容不接,调RP1使Ed=4V时，f0=6。5MHz,自IN端口输入频率f=2KHz的音频信号ｕΩ（ｔ）＝UΩm cosΩt＝UΩm cos（４π*103t）,输出端接至相位鉴频器，在相位鉴频器输出端观察Um调频波上下频偏的关系。
  将对应的频率填入表5-15中。 表1动态测试 UΩm (V) 0 0。1 0。2 0。3 0。4 0。5 0。6 0。7 0。
  8 0。9 1 不接 C3 Δf (MHz) 上 下 接 C3 Δf (MHz 上 下 （１） 接上C3电容后测试,方法同上, 将对应的频率填入表5-15中。
   六、研究报告 １． 整理实验数据 ２． 在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线,并求出其调制灵敏度S,说明曲线斜率受哪些因素的影响。 ３． 在坐标纸上画出动态调制特性曲线,说明输出波形畸变原因。
  收起