提高變容二極體調頻電路頻率穩定度的溫度補償方法(圖)

2020-11-26 電子產品世界

摘 要：本文提出了一種保持變容二極體調頻電路在高、低溫環境下載頻穩定的溫度補償方法，介紹了補償方法的基本原理，給出了電路模型，通過實驗對實際電路進行了分析與標定。該方法簡潔實用，有很廣的應用範圍。
　　關鍵詞：變容二極體調頻電路；頻率穩定度；溫度補償；熱敏電阻

引言
　　在變容二極體調頻電路中，載頻頻率的不穩定性主要由溫度變化、電源電壓變化、負載阻抗變化等因素引起的。可以通過減少外界因素的變化來提高頻率穩定度，如採用高穩定度直流穩壓電源來減少電源電壓的變化，採用金屬屏蔽罩減少外界電磁場的變化，或者提高諧振迴路的標準性，如採用參數穩定的迴路電感器和電容器，採用溫度補償法，改進安裝工藝，減弱振蕩管與諧振迴路的耦合。

　　在以上這些措施中，溫度補償法得到了廣泛的應用。尤其是在軍工產品方面，為了滿足產品在高、低溫環境下的工作性能要求，常常通過溫度補償法來減少溫度對產品各項指標的影響。在變容二極體調頻電路中，控制變容二極體的反向電壓的輕微變動會導致頻率偏移，在電路設計中，載頻受溫度變化的影響，通常規律是溫度升高時頻率變高，溫度降低時載頻瞬時起振頻率偏低。如何兼顧高低溫時的頻率偏移，本文提供了一個簡單的補償電路，很好地解決了這個問題。


溫度補償的理論分析和模型

　　● 變容二極體調頻電路的分析
　　變容二極體的調頻電路如圖1所示，在電路中，載頻受溫度的影響，通常規律是負的溫度係數，即溫度升高時頻率變低，可以用具有負溫度係數的電容來補償。補償用電容是c6、c12、c18，所用溫度係數組別是c組。c9、c10、c11對失真度有較大的影響，可以選用一定溫度係數電容來對失真度進行溫度補償，由於頻率高、分散性大，沒有較確切的規律可循，一般要靠試驗確定，改變範圍通常不宜過大，以調高或調低一擋為宜，個別電容可以改變到兩擋。電感l2、l3、l4採用在高頻陶瓷骨架上燒滲銀製成的溫度係數小、損耗小、q值高的電感線圈，其q值大於200，溫度係數可達(1～5)

相關焦點

  • 使用VCO實現變容二極體直接調頻(圖)
    ---許多中小功率的調頻發射機都採用變容二極體直接調頻技術，即在工作於發射載頻的lc振蕩迴路上直接調頻，採用晶體振蕩器和鎖相環路來穩定中心頻率。較之中頻調製和倍頻方法，這種方法的電路簡單、性能良好、副波少、維修方便，是一種較先進的頻率調製方案。
  • 使用VCO實現變容二極體直接調頻
    由於調幅波受到頻帶寬度的限制，在接收機中存在著通帶寬度與幹擾的矛盾，因此音頻信號的頻率局限於30～8000hz的範圍內。在調頻時，可以將音頻信號的頻率範圍擴大至30～15000hz，使音頻信號的頻譜分量更為豐富，聲音質量大為提高。 許多中小功率的調頻發射機都採用變容二極體直接調頻技術，即在工作於發射載頻的lc振蕩迴路上直接調頻，採用晶體振蕩器和鎖相環路來穩定中心頻率。
  • 經典知識:變容二極體調頻電路詳解
    直接調頻是用調製信號電壓直接去控制自激振蕩器的振蕩頻率(實質上是改變振蕩器的定頻元件)，變容二極體調頻便屬於此類。間接調頻則是利用頻率和相位之間的關係，將調製信號進行適當處理(如積分)後，再對高頻振蕩進行調相，以達到調頻的目的。兩種調頻法各有優缺點。
  • 變容二極體的構造原理和檢測方法圖解
    二極體的PN結具有結電容，當加反向電壓時，阻擋層加厚，結電容減小，所以改變反向電壓的大小可以改變PN結的結電容大小，這樣二極體就可以作為可變電容器用。變容二極體是一種電抗可變的非線性電路元件，一般使用的材料為矽或砷化鎵。變容二極體廣泛用於參量放大器，電子調諧及倍頻器等微波電路中。變容二極體主要是通過結構設計及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關係，並提高Q值以適合應用。
  • 變容二極體在調諧電路中的作用
    因而，電路的調諧特徵曲線(偏壓一諧振頻率)基本上是一條拋物線。　　變容二極體是一種利用半導體二PN結電容隨外加反向偏壓變化而變化的原理製成的半導體二極體。容二極體通常替代可變電容，應用在調諧器中。只要改變加在變容二極體上的反向偏壓，就可改烴調諧器的諧振頻率，因此這種調諧器被稱為電調諧器。
  • 變容二極體在電調諧器頻率合成中的應用
    只要改變加在變容二極體上的反向偏壓，就可改烴調諧器的諧振頻率，因此這種調諧器被稱為電調諧器。電調諧器業已發展到鎖相環頻率合成調諧、存儲調諧等新一代調諧器，使接收機的調諧方式提高到一個新的水平。復容二極體的結電容隨所加負偏壓而變化：結電容在零偏壓時最大，在臨近穿擊時最小。變容二極體的典型特性曲線如圖1(c)所示，圖中Vd為反向偏壓，Cd為結電容。變容二極體在零偏壓時的結電容與在擊穿電壓時的結電容之比稱為電容變化比。為使間諧頻率範圍較大，電容電壓比應大了。串聯電阻Rs會使變容二極體產生損耗，這種損耗越大，變容二極體的質量越差，因此，Rs越小越好。變容二極體擊穿電壓較高，一般15～90V。
  • 【基礎】調諧電路中變容二極體的作用
    這種現象導致了變容二極體在一些需要考慮電容因素的場合的幾種常見應用。圖1為一個典型的變容二極體調諧的lc振蕩電路。電路耦合電感l2，的作用是當振蕩電路被當作射頻放大器使用時，將射頻信號輸人到振蕩電路。主要的lc振蕩電路包括主電感l1，和電容c1與cr1的串聯電容。除此之外，還要考慮廣泛存在於電子線路的雜散電容cs。隔直電容和串聯電阻的功能前面已經介紹過了。
  • 採用變容二極體的VHF波段頻率調製電路
    電路工作原理用TT1把駐極電容話筒產生的信號放大到二極體的工作電壓。80MHZ頻段的信號由TT2構成的LC振蕩電路產生。如圖所示，振蕩線圖L的構成是把導線繞在帶磁心的繞線架上，通過調整磁心便可使振蕩頻率在76~90MHZ之間變化。用變容二極體1S2236改變諧振迴路的頻率，直接進行FM調製，ECM輸出3MV時，可得到±25KHZ的調製度。
  • 採用變容二極體的VHF波段頻率調製電路原理分析
    電路工作原理用TT1把駐極電容話筒產生的信號放大到二極體的工作電壓。80MHZ頻段的信號由TT2構成的LC振蕩電路產生。用變容二極體1S2236改變諧振迴路的頻率，直接進行FM調製，ECM輸出3MV時，可得到±25KHZ的調製度。
  • FM角度調製電路的工作原理及應用電路
    它是提高中心頻率穩定度的一種簡便而有效的方法。其原理方框如圖5.5-20A所示。這樣，若採用頻率穩定度很高的載波振蕩器（如石英晶體振蕩器）最後得到的FM波中心頻率穩定度就等於載波振蕩器的頻率穩定度。調相是間接FM的基礎。實現調相的方法很多，如採用圖5.5-21和圖5.5-22所示的調相電路等。
  • 通信電子電路中二極體的頻率變換功能
    通過分析其單向導電性與壓控電容特性，認為在通信電子電路中使用晶體二極體主要有三種典型的頻率變換功能，即在振幅檢波電路中的整流作用，在混頻電路中的開關作用以及在調頻電路中的變容作用。關鍵詞：晶體二極體；頻率變換；單向導電性；壓控電容特性 晶體二極體是通信電子電路中常用的非線性電子元器件。由於具有非線性特性，在其兩端加上交變信號後，輸出信號中會產生新的頻率成分，這就是二極體的頻率變換功能。
  • 調頻發射器的製作要點
    對於後者，晶體振蕩器是最好的，但業餘應用中有其缺點，一是頻點固定且不易購買;二是直接調製時頻偏太小，因而不得不多次倍頻，使電路複雜且波形變壞，影響發射器的效果。其實一般採用電容三點式或克拉潑振蕩電路完全能夠勝任，頻率穩定度與波形失真已能滿足要求。
  • 變容二極體的應用
    變容二極體的應用
  • 變容二極體驅動技巧
    變容二極體主要用於射頻電路中，通過調節電壓提供可變的電容。這種二極體通常用於電路調節，例如無線應用中，無線麥克風和收音機中使用的射頻振蕩器和濾波器。
  • FM角度調製電路工作原理
    產生FM信號的電路叫高頻器，對它的主要要求有：已調波的中心頻率具有一定的穩定度；調製靈敏度（每單位調製電壓所產生的頻偏）更高；無寄生調幅或寄生調幅儘可能小。圖5.5-19A是變容二極體FM實用電路，圖中載波頻率為90MHZ的振蕩器，實際上可等效地看成為電容三點式振蕩電路。
  • cd9088電路原理及調試方法 基於CD9088的收音機電路圖
    打開APP cd9088電路原理及調試方法 基於CD9088的收音機電路圖 工程師譚軍 發表於 2018-07-20 11:35:23
  • 調頻(FM)發射機電路圖大全(調頻收音機/調頻中頻/兆瓦無線電發射機...
    BG2用3DO2場效應管，D2變容二極體採用1S2267。天線要求使用1/4波長，如使用拉杆天線最好不要小於一米。否則將達不到逾期發射效果。 調頻（FM）發射機電路圖（二） 經典的15W調頻發射機電路圖 調頻（FM）發射機電路圖
  • VHF發射機各模塊電路的工作原理及設計方法
    2.2 調頻壓控振蕩器設計 圖3所示是本系統的調頻壓控振蕩器電路。 該VCO電路屬於直接調頻電路， MODULE （U32）為基帶的GMSK信號， 該信號可控制變容二極體D1， 以使D1的容值隨信號的幅度發生變化。因此， VCO的輸出頻率受基帶GMSK信號的控制，則VCO的頻率輸出端Fin （U32） 的信號（262.025MHz或261.975 MHz） 包含基帶GMSK信號的信息，也就是說， 該信號就是調頻信號。
  • 變容二極體的工作原理、作用及參數
    反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大，變容二極體的電容量一般較小，其最大值為幾十皮法到幾百皮法，最大區容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧迴路中作可變電容。一、工作原理變容二極體為特殊二極體的一種。
  • 簡易光發射機電路圖大全(晶振調頻/彩色電視/音頻發射機電路圖詳解)
    光源是光發射機的主要器件，但僅有光源是不能構成發射機的，光發射機還包括輸入接口、雷射二極體（LD）驅動電路、自動功率控制（APC）電路、自動溫度控制（ATC）電路、慢啟動與限流保護電路、光源與光纖的耦合等，其組成框圖如圖1所示。 輸入電路將輸入的PCM脈衝信號進行整形，變換成NRZ/RZ碼後通過驅動電路調製光源（直接調製）或送到光調製器調製光源，輸出連續光波（外調製）。