變?nèi)荻O管在電調(diào)諧器頻率合成中的應(yīng)用

變?nèi)荻O管是一種利用半導(dǎo)體二PN結(jié)電容隨外加反向偏壓變化而變化的原理制成的半導(dǎo)體二極管。容二極管通常替代可變電容，應(yīng)用在調(diào)諧器中。只要改變加在變?nèi)荻O管上的反向偏壓，就可改烴調(diào)諧器的諧振頻率，因此這種調(diào)諧器被稱為電調(diào)諧器。電調(diào)諧器業(yè)已發(fā)展到鎖相環(huán)頻率合成調(diào)諧、存儲調(diào)諧等新一代調(diào)諧器，使接收機(jī)的調(diào)諧方式提高到一個新的水平。

　　變?nèi)荻O管等效電路與參數(shù)

　　變?nèi)荻O管工作在反向偏壓下。變?nèi)荻O管的符號如圖1(a)所示。變?nèi)荻O管的等效電路如圖1(b)所示。Cj為結(jié)電容，Cj≈Cd，Cd為變?nèi)荻O管的總電容(包括結(jié)電容、外殼電容和其經(jīng)分布電容)。Rs為變?nèi)荻O管的等效串聯(lián)電阻(包括接線電阻、引線電阻及PN結(jié)電阻)。Ls為引線電感。變?nèi)荻O管有四個基本參量，即結(jié)電容Cj，電容變化比，串聯(lián)電阻Rs和擊穿電壓。復(fù)容二極管的結(jié)電容隨所加負(fù)偏壓而變化：結(jié)電容在零偏壓時最大，在臨近穿擊時最小。變?nèi)荻O管的典型特性曲線如圖1(c)所示，圖中Vd為反向偏壓，Cd為結(jié)電容。變?nèi)荻O管在零偏壓時的結(jié)電容與在擊穿電壓時的結(jié)電容之比稱為電容變化比。為使間諧頻率范圍較大，電容電壓比應(yīng)大了。串聯(lián)電阻Rs會使變?nèi)荻O管產(chǎn)生損耗，這種損耗越大，變?nèi)荻O管的質(zhì)量越差，因此，Rs越小越好。變?nèi)荻O管擊穿電壓較高，一般15～90V。

　　變?nèi)荻O管主要用于調(diào)諧、限幅、開關(guān)、倍頻等電路，如目前彩電大量使用的電子調(diào)諧器中就使用了變?nèi)荻O管。變?nèi)荻O管如用于收音機(jī)則可解決故障率較高的收音機(jī)調(diào)諧機(jī)構(gòu)問題。

　　電調(diào)諧回路

　　由變?nèi)荻O管組成的基本調(diào)諧回路如圖2(a)所示。改變外加偏壓Vd，即可改變結(jié)電容，進(jìn)而使調(diào)諧回路的諧振頻率發(fā)生變化。變?nèi)荻O管結(jié)電容會隨強(qiáng)度變化而變化，其溫度系數(shù)約為0.03～0.05%/℃，這在要求高的接收機(jī)中使用可能會產(chǎn)生失調(diào)及頻率漂移。因此，將兩個變?nèi)荻O管反相串聯(lián)后使用(見圖 2(b))，可使失調(diào)降低15～20dB。另外，也可用一個硅二極管與之串聯(lián)后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可使溫度系數(shù)下降至±0.005%/℃的范圍內(nèi)，性能已優(yōu)于 LC調(diào)諧回路。

　　傳統(tǒng)的直接檢波式收音機(jī)的方框圖如圖3(a)所示。這種收音機(jī)中的使用由電感及可變電容組成的LC調(diào)諧回路，可變電容使用日久后，在灰塵、靜電等因素的影響下，會使調(diào)諧電臺時經(jīng)常有“咔唰咔唰”的噪聲，令人討厭。另外，為了直觀地指示出收聽的頻率，還要使用復(fù)雜的易出故障的接線機(jī)構(gòu)。用變?nèi)荻O管來取代 LC調(diào)諧回路中的可變就能克服以上缺點(diǎn)，而且還具有安裝容易、分布參數(shù)影響小、容易實(shí)現(xiàn)調(diào)諧數(shù)字化與智能化其優(yōu)點(diǎn)。采用變?nèi)荻O管進(jìn)行調(diào)諧的直接檢波式收音機(jī)方框圖如圖3(b)所示。電位器W用來改變調(diào)諧電壓。調(diào)諧電壓經(jīng)電阻R后加至變?nèi)荻O管DC1上。通過改變調(diào)諧電壓改變DC1的結(jié)電容，即可改變調(diào)諧頻率。R為隔離電阻，防止調(diào)諧回路對地或Vcc短路，一般取值為10kΩ～1MΩ。C為隔直電容，一般可取0.01μF～0.47μF。

　　采用變?nèi)荻O管的簡易電調(diào)諧中波收音機(jī)如圖4所示。變?nèi)荻O管DC1與天線線圈電感L1共同組成輸入調(diào)諧回路。W1～W4組成頻調(diào)電位器，由其向變?nèi)荻O管提供工作偏壓。S1～S4為四位互鎖式按鍵開關(guān)。調(diào)諧回路選出的電臺信號經(jīng)集成電路LM386N內(nèi)部檢波放大后，推動揚(yáng)聲器SP發(fā)聲。