调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，取得了快速发展。主要用于调频广播、广播电视、通讯和遥控。调频台的频带通常在200 ~ 250 kHz左右，其频带宽度是调幅台的几十倍，便于传输高保真的立体声信号。由于调幅波受带宽限制，在接收机中存在通带宽度和干扰的矛盾，所以音频信号的频率被限制在30 ~ 8000 Hz的范围内。在调频方面，可以将音频信号的频率范围扩展到30 ~ 15000 Hz，使得音频信号的频谱成分更加丰富，音质大大提高。
变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统中。其优点是工作频率高，固有损耗小，电路简单，可获得大的频率偏移。其缺点是中心频率稳定性低。与中频调制和倍频方法相比，该方法具有电路简单、性能好、副波少、维护方便等优点，是一种先进的调频方案。
本文的载波由一个LC电容反馈三端振荡器组成，振荡频率由电路的电感和电容决定。当受调制信号控制的变容二极管连接到载波振荡器的振荡电路时，振荡频率受调制信号控制，从而实现频率调制。
1、方案中变容二极管的调频方式有间接调频和直接调频两种。
(1)间接调频
先对调制信号进行积分，然后用它来控制载波的瞬时相位变化，从而间接控制载波的瞬时频率变化，称为间接调频法。
根据调频与调相波的关系，调频波在对调制信号积分后可以看作调相波。这样，相位调制输出信号相对于积分调制信号是相位调制波，但相对于原始调制信号是频率调制波。这种调相电路独立于高频载波振荡器，所以这种调频波的突出优点是可以使载波中心频率的稳定性更高，但可能获得的最大频偏更小。
(2)直接频率调制
用调制信号直接控制振荡器瞬时频率变化的方法称为直接调频法。如果受控振荡器是产生正弦波的LC振荡器，则振荡频率主要取决于谐振电路的电感和电容。将受调制信号控制的可变电抗与谐振电路相连，可以使振荡频率按照调制信号的规律变化，实现直接调频。
变容二极管器件种类繁多，其中变容二极管应用最为广泛。作为压控变容元件，具有工作频率高、损耗低、使用方便等优点。具有铁氧体磁芯的电感线圈可用作电流控制的可变电感元件。另外，由场效应管或其它有源器件组成的电抗管电路可以等效为可控电容或可控电感。
直接调频法原理简单，频偏大，但中心频率不稳定。在正弦振荡器中，如果可控电抗器连接到晶体振荡器，可以提高频率稳定性，但可以减少频率偏移。
在满足设计参数的基础上，尽可能简化电路。因此，本课程设计采用变容二极管直接调频来设计电路。
2、变容二极管直接调频原理变容二极管调频电路由主振荡器电路和调频电路组成，如变容二极管调频仿真图，t。
是一个振荡管，3C，4C，5C和1L是主要振荡回路，D2
设调制信号为u (t)=mucost，施加于二极管的反向DC偏置为QV。QV的取值应保证振荡器的振荡频率等于无调制信号时所需的载波频率，同时保证变容二极管工作在调制信号u (t)范围内的反向电压下。施加于变容二极管的控制电压为
Ru (t)=qv mucost公式(2-1)
根据公式(3-1)，相应的变容二极管结电容变化规律如下
(1)当调制信号电压u (t)=0时，为载波状态。此时ru(t)=QV，对应的变容二极管结电容为jQC，其中
CQ是对应于静态工作点的变容二极管的节点电压。
存在调制时，谐振电路的总电容为：
变容二极管连接到振荡器电路的等效电路。调频特性取决于环路的总电容C，C可视为等效变容二极管。c随调制电压U (t)的变化不仅取决于变容二极管的结电容Cj随调制电压U (t)、u(t的变化，还取决于C1和C2的大小。由于变容二极管部分连接到振荡电路，其中心频率稳定性高于所有连接到振荡电路的，但其最大频率偏移减小。
3、变容二极管直接调频3.1变容二极管工作原理
变容二极管也叫可变电抗二极管。它是利用PN结电容(势垒电容)及其反向偏置电压Vr的依赖性和原理制成的二极管。所用材料多为硅或砷化镓单晶，采用外延技术。反向偏置电压越大，结电容越小。变容二极管具有与衬底材料的电阻率相关的串联电阻。主要参数有：零偏电容、零偏品质因数、反向击穿电压、中心反向偏置电压、标称电容、电容变化范围(皮法)和截止频率等。针对不同的用途，应选择具有不同C和Vr特性的变容二极管，如专门用于调谐谐振电路的电调变容二极管、适用于参量放大器的变容二极管以及固体电源中用于倍频和移相的功率阶跃变容二极管。
变容二极管是根据PN结结电容随反向电压变化的原理设计的一种二极管。它的极间结构和伏安特性与一般的检测二极管没有太大区别。不同之处在于，当施加反向偏置时，变容二极管呈现较大的结电容。结电容可以敏感地随反向偏置而变化。正是利用变容二极管的特性，将变容二极管接入振荡器的振荡电路，作为可控电容元件，电路的电容会随着调制信号电压而变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。已知结电容Cj与反向电压vR具有以下关系：
另外，假设调制信号是单音谐波信号。结电容在vR(t)的控制下随时间变化。
当由调制信号控制的变容二极管连接到载波振荡器的振荡回路时，振荡频率也由调制信号控制。通过适当选择变容二极管的特性和工作状态，振荡频率的变化可以与调制信号近似成线性关系。这样就实现了调频。
4、电路实现4.1课程设计指标
(1)主振动频率：f0=12MHz。
4.2元件参数选择
(1)电源电压：2.5V
(2)高频三极管采用2N2222(硅NPN晶体管，CI=600mA，P=625mW，ceV=30V，cbV=60V，ebV=5V)。
(3)变容二极管采用FMMV2109:反向偏置电压为4V，R6和R8为变容二极管提供静态反向DC偏置电压VQ，电阻R3称为隔离电阻，常取为R7、R6、R7、R8，以减少调制信号VQ对VQ的影响。已知VQ=4V。如果说R8=10k和隔离电阻是R7=150k，那么R6=10K.呢(4)LC振荡器：由公式f0=表示
登陆艇(Landing Craft)
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可以看出，如果L=10uH，LC储能电路的总电容C=18pF。
那么C4拿10pF，C5拿8pF。
4.3电路设计仿真图
