變?nèi)荻O管在調(diào)諧電路中的作用

　　變?nèi)荻O管是電子可變電容。換句話說，變?nèi)荻O管表現(xiàn)出來的電容是反偏電勢的函數(shù)。這種現(xiàn)象導(dǎo)致了變?nèi)荻O管在一些需要考慮電容因素的場合的幾種常見應(yīng)用。圖1為一個典型的變?nèi)荻O管調(diào)諧的lc振蕩電路。電路耦合電感l(wèi)2，的作用是當(dāng)振蕩電路被當(dāng)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l(wèi)1，和電容c1與cr1的串聯(lián)電容。除此之外，還要考慮廣泛存在于電子線路的雜散電容cs。隔直電容和串聯(lián)電阻的功能前面已經(jīng)介紹過了。電容c2的作用是對調(diào)諧電壓vin，進(jìn)行濾波。

　　變?nèi)荻O管的調(diào)諧電路

　　因?yàn)閘c調(diào)諧的振蕩電路的諧振頻率是lc的函數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)振蕩電路的最大與最小諧振頻率之比隨著電容比的平方根變化。此處電容比是指反偏電壓最小時的電容與反偏電壓最大時的電容之比。因而，電路的調(diào)諧特征曲線(偏壓一諧振頻率)基本上是一條拋物線。

　　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。