通信電子電路中二極管的頻率變換功能

結(jié)電容Cj與其兩端所加電壓u之間有如下關(guān)系：

式中：UB為PN結(jié)的勢壘電位差；Cj0為u=0時(shí)的結(jié)電容；γ為變?nèi)荻O管的結(jié)電容變化指數(shù)，它取決于二極管的制造工藝。
靜態(tài)工作點(diǎn)為UQ時(shí)，變?nèi)荻O管的結(jié)電容為：

設(shè)加在變?nèi)荻O管上的調(diào)制信號為uΩ(t)=UΩmcosΩt，將其代入公式(2)中，得Cj=CjQ(1+mccosΩt)-γ，其中，稱為變?nèi)荻O管的電容調(diào)制度。
2．3．2 變?nèi)荻O管的調(diào)頻性能分析
在圖3(b)中，由于振蕩器的振蕩頻率近似等于回路的諧振頻率，所以諧振頻率為：

振蕩頻率與調(diào)制信號uΩ(t)成正比，從而可實(shí)現(xiàn)理想的線性調(diào)頻。
2．3．3 變?nèi)荻O管的調(diào)相性能分析
在變?nèi)荻O管調(diào)相電路中，變?nèi)莨蹸j與電感L構(gòu)成并聯(lián)諧振回路。當(dāng)未加調(diào)制電壓時(shí)，由變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj與電感所決定的諧振頻率為。
令載波角頻率ωc=ω0，則此時(shí)回路在ωc上的阻抗幅值最大，相移為零。當(dāng)變?nèi)荻O管Cj上加載調(diào)制電壓時(shí)，回路的諧振角頻率ω0發(fā)生變化，并聯(lián)諧振回路的幅頻和相頻特性都將在頻率軸上移動。當(dāng)Cj增大時(shí)，并聯(lián)回路的諧振角頻率下降為ω01，對應(yīng)的幅頻與相頻特性都向左移，相對于載波角頻率ωc處，回路阻抗幅值下降，相移減小為φ1是負(fù)值；而當(dāng)Cj減小時(shí)，并聯(lián)回路的諧振角頻率升高為ω02，對應(yīng)的幅頻與相頻特性都向右移，相對于載波角頻率ωc處，回路阻抗幅值也下降，但相移增大為φ2是正值。
由此，當(dāng)載波角頻率ωc保持不變時(shí)，由于Cj隨著調(diào)制信號的變化，使得并聯(lián)回路兩端的輸出電壓的幅度和相位均作相應(yīng)的變化，其中相位的變化圍繞著零值做正負(fù)變化，從而達(dá)到了調(diào)相的目的。根據(jù)間接調(diào)頻的概念，利用積分后的調(diào)制信號去控制調(diào)相電路的變?nèi)荻O管，對原調(diào)制信號而言，相當(dāng)于對載波進(jìn)行調(diào)頻。

3 結(jié)語
二極管在通信電子電路中的應(yīng)用比較廣泛，除了本文分析的頻率變換功能之外，二極管在通信電路中還可作為限幅管在調(diào)頻波的發(fā)送與接收中限制載波的幅度，以得到等幅正弦波，還可作為各種差分電源的穩(wěn)壓管等。熟悉二極管的不同應(yīng)用，對于分析整個(gè)電路的功能有很大的幫助。