Nhưng do C
Đ
biến đổi
trong một phạm vi rất nhỏ và
không tuyến tính, nên nó chỉ
được sử dụng trong các mạch tự
động điều chỉnh tần số, mà
không dùng để tạo nên tín hiệu
điều tần. Để tạo tín hiệu FM ta
có thể dùng diode tunel như
hình 3-9
 R
1
, R
2
: tạo phân cực cho
diode Tunel nằm ở đoạn có
điện trở âm.
 C
1
: cho điện áp âm tần đi
qua, ngăn điện áp một
chiều.
 C
2
:

ngắn mạch điện áp cao
tần không cho vào nguồn
cung cấp V
CC

/I
Đ
giảm làm f
0
giảm xuống.
Mạch điều tần bằng diode Tunel khá đơn giản và tuyến tính hơn dùng
diode thường song độ di tần khá hẹp ( nhỏ). f
0
= - (3.26)

1
2
1
L
K
(C
K
+ C
2
)
1
C
2
(C
K
+ C
1


C
1


C
1


C
K

L
K

Ta thấy tạo tín hiệu điều tần bằng đèn điện kháng, bằng diode và diode
Tunel có độ di tần hẹp do chúng không trực tiếp tác động lên tần số dao động f
0
.
Từ khi Varicap ra đời người ta chủ yếu sử dụng nó làm phần tử điều tần vì điện
dung của nó thay đổi theo điện áp phân cực và trực tiếp làm thay đổi tần số dao
động. Ở phạm vi tần số cao khi C
V
thay đổi làm f
0
thay đổi rất nhiều tạo nên độ di
tần lớn và đặc tuyến của Varicap tuyến tính, tính chống nhiễu cao, không tiêu thụ
năng lượng nên nó dùng để điều tần rất tốt.
c) Điều tần dùng Varicap:


D
0

0

t

V

c)

Hình 3-10: Sơ đồ tương đương (a); Sơ đồ mắc mạch của
Varicap (b); và đặc tuyến điều chế C
V
theo V

(c)
L
K
C
K
V
PC
V

R
PC
C
D
R

 : hiệu điện thế tiếp xúc của mặt ghép; với diode Silic 
T
 0,7V.
 : hệ số phụ thuộc vật liệu;  = 1/3 1/2
V
Đ
= V
PC
+ V

(3.28)
 V
PC
: điện áp cung cấp một chiều đònh điểm làm việc ban đầu cho Varicap.
 Đối với transistor Silic   ½.
 Nếu R >>1/
CV
thì ta có tần số dao động của hình 3-10b gần đúng như sau:  Nếu ta chọn C
V
>> C
K
ta có biểu thức gần đúng:

Ta thấy tần số tỷ lệ với điện áp điều chế V

qua căn bậc 4 nên V



- V
PC
 0 (3.22)
Nhưng điện áp ngược đặt lên diode cũng không được vượt quá trò số
cho phép, nó đồng thời thỏa mãn công thức:
V
Dmin
= - V
0
- V

- V
PC
  V
ng cho phép
(3.23)

   (3.29)
1
L
K
(C
K
+ C
V
)
1

K

C.C
C


sẽ
thay đổi rất ít, nên độ di tần sẽ hẹp.
- Để khắc phục cả hai nhược điểm
trên, người ta không mắc C
gh
, mà
mắc hai Varicap ngược nhau như
hình 3-11. Cách mắc này gọi là mắc
đẩy kéo Varicap. Hai Varicap được
phân cực cùng một lúc. Khi tín hiệu
cao tần áp vào 2 varicap giống nhau,
nó sẽ lái chúng đến những giá trò
điện dung cao và thấp luân phiên
nhau: Do đó điện dung đúng trong
mạch gần như không thay đổi theo
điện áp cao tần, mà chỉ thay đổi
điện áp âm tần.

Khi đó để Varicap phân cực ngược ta chỉ cần thỏa mãn đều kiện:
V
Dmax
= V

- V
pc
 0 và V

cp
=0 nên biến trở VR
1
và R có thể có giá trò rất lớn. Tuy
nhiên để Varicap đáp ứng nhanh với V

thì R và V
R1
không nên chọn lớn lắm
vì hằng số thời gian  = (R + VR
1
) C
V

 Khi điều tần dùng Varicap cần chú ý những đặc điểm sau:
- Luôn luôn phân cực ngược cho Varicap để tránh ảnh hưởng của RV đến phẩm
chất của hệ dao động , nghóa là đến độ ổn đònh tần số của mạch.
Vcc
+Vpc

R
pc

C
gh
C
K
L
L
Vpc


- R
1
, R
2
, R
e
tạo thiên áp tự cấp để lúc đầu mạch dao động ở chế độ lớp A (dễ
dao động) sau chuyển về dao động ở lớp B,C (để có hiệu suất cao). Đây là
mạch ba điểm điện dung. Trong đó L
K
cùng Varicap tạo thành mạch cộng
hưởng song song, nhưng ở tần số dao động f
0
thì nó phải tương đương như một
điện cảm







R
2

R
1

R
E

L
K
C+V
CC
V
FM
V
R
E

B

L
chK
V

Phần tử

= f
01
– f
02
. Điện áp
điều chế âm tần V

được đưa đồng pha tới hai bộ điều chế, nhưng do Varicap 2
(V
2
) mắc ngược pha với Varicap 1 (V
1
) nên khi f
01
tăng thì f
02
giảm và ngược lại
như hình 3-14. Độ lợi của hai bộ điều tần có thể viết như sau:
+ a
1
, a
2
, b
1
, số phụ thuộc độ dốc và dạng của đặc tuyến điều chế.
+ V
pc1


V

V
pc1
V
pc1
V
pc2
V
pc2
2

2

Hình 3
-
13: Sơ đồ điều chế đẩy kéo dùng varicap đơn

L’
3

L’
2

L’
1

L’
4


R
2

R
1

C’
1

C’
2

C’
3

C’
4

C
’
6

C’
5

C
5

C

+ V

: điện áp điều chế.
Dấu (-) trong biểu thức biểu hiện sự mắc ngược pha của Varicap.
Để bù méo bậc hai ta phải thực hiện điều kiện:

Trong thực tế ta thường thiết kế V
pc1
= V
pc2

Khi đó (3.26) trở thành: f
01
. a
2
= f
02
.b
2
(3.27)
Nếu ta chọn Varicap trước (biết trước a
2
, b
2
) thì ta chỉ việc chọn f
01
, f
02
thỏa mãn
(3.27) ta sẽ triệt được méo bậc 2.

đẩy kéo ngoài việc bù được méo hài
bậc 2, còn làm tăng độ di tần.
 Để bù méo bậc 3 người ta dùng
mạng 4 cực hiệu chỉnh C
4
, L
4
, R
2
,
C
5
, L
5
và C’
4
, L’
4
, R’
2
, C’
5
, L’
5
.
 Nếu ta chọn f
01
, f
02
cao thì độ di tần

C
V2
C’
V2
C
V20
C’
V1
C
V10
C
V1
0

0

V

V

V
PC2
V
PC1
-

+

Hình 3
-

, L
7
, L’
1
, L’
2
, L’
3
, L’
7
là các cuộn chặn cho điện áp điều chế V

qua,
không cho điện áp cao tần V
o
qua.
+ Z
aa’
và Z
bb’
phải tương đương với điện cảm để tạo thành mạch dao động 3 điểm
C (Clapp) có độ ổn đònh cao.
+ AFC: hệ số tự động điều chỉnh tần số.

 Nguyên lý hoạt động của sơ đồ hình 3-15 tương tự sơ đồ hình 3-13, chỉ khác là
các Varicap được mắc thành từng cặp đẩy kéo.
Hình 3
-
15: Sơ đồ đổi tần đẩy kéo dùng Varicap


L’
3
L’
2
R’
1
+V
PC2
L’
4
L’
5
L’
1
L’
6
L’
7
L’
8
C’
CE
V


Tới AFC

+V
CC
L

= 
01
- 
02

  = 
1
- 
2
= 15% 
0
và méo phi tuyến  = 1%.
Để tần số trung gian 
0
khá cao thì 
01
và 
02
phải rất cao, do đó ta cần có
hệ thống AFC để tự động điều chỉnh tần 
01
và 
02
đảm bảo yêu cầu về độ ổn
đònh đã cho.
2 . Các mạch điều pha:
a) Điều chế pha theo Amstrong:
Tín hiệu tải tin
được tạo ra từ bộ dao
động thạch anh (để có độ

PM
được biểu diễn trên
hình 3-17
V
AM1
= V
01
(1 + mcos

t) cos

0
t = V
01
cos
0
t + V
01
cos(
0
t + ) + cos(
0
t - )t (3.28)

V
AM2
= V

Di pha
90
0

Tổng

Hình 3
-
16: Điều chế pha theo Amstrong

V


mV
01
V
01
V
AM1
V
AM2
mV
02
V
02






và độ di pha nhỏ ( nhỏ) nên
phương pháp này ít được sử dụng.
b) Mạch điều chế pha dùng mạch lọc:
Trong hình 3-18 bộ điều chế pha được thực hiện bởi 3 mắc lọc là ba
mạch cộng hưởng dao động giống nhau, được điều chỉnh cộng hưởng bởi
Varicap.

Khi V

thay đổi, C
V
thay đổi, dẫn tới tần số cộng hưởng f
0
thay đổi
nên trở kháng tương đương của mạch cộng hưởng thay đổi theo:

Z
K
= (3.30)

Hình 3
-
18: Điều chế pha dùng mạch lọc

V
PM
V

V
CC
L
ch
C

C

C

C’

C’

C’

R
1

R
2


Trong sơ đồ, R
1
làm giảm bớt biên độ đa cao tần V
o
. R
2
, R
3
, R
4
, R
5
, R
6
để
tạo phân cực ngược cho Varicap V
1
, V
2
. Để V
2
phân cực ngược thì R
3


V
PM
+V
pc
V

V

0
L
ch
C’

C
2

C

C

R
3

R
4

R
5



0
R
6