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压控振荡器电路图分享

CHANBAEK 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-02-12 10:13 次阅读

什么是压控振荡器

压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator, VCO)是一种电子振荡器,其振荡频率可以通过控制电压来调节。压控振荡器通常由电感、电容电阻放大器等元件组成,其中控制电压通过改变电感或电容的数值,从而改变振荡器的自然频率。

压控振荡器的工作原理基于反馈回路和放大器。当放大器将信号反馈回其输入端时,如果反馈信号的相位与输入信号相同,则会产生正反馈,进而产生振荡。此时,振荡器的频率取决于其元件的数值和放大器的增益。当控制电压改变时,电感或电容的数值发生变化,导致振荡器的自然频率发生变化,从而实现频率的调节。

压控振荡器在电子系统中具有广泛的应用,例如在通信系统、音频合成器、调频广播、雷达、测试与测量设备等领域中。其主要作用包括:

  1. 生成可调频率的信号:压控振荡器可以生成一定范围内可调的高频信号,因此被广泛应用于需要频率可变的场合。
  2. 调频调制:压控振荡器可以与其他电子元件组合使用,实现调频调制功能,例如在无线电通信中将低频音频信号调制为高频信号进行传输。
  3. 相位噪声测试:压控振荡器还可以用于测试相位噪声等电子系统参数,从而帮助优化电子系统的性能。

总之,压控振荡器是一种重要的电子元件,具有广泛的应用和重要的作用。它可以实现频率的调节,生成可调频率的信号,实现调频调制等多种功能,被广泛应用于通信、雷达、音频合成、测试与测量等领域。

下面小编分享一些压控振荡器电路图,以及简单分析它们的工作原理。

压控振荡器电路图分享

1、高精度压控振荡器电路图

该压控振荡电路非常紧凑,并且具有良好的线性度。作者表示,如果该电路构造得当,精度可以优于0.01%。此外,该电路提供三种不同的输出波形:方波、三角波和锯齿波。这三个波形对于音乐合成器和测量设备很重要。

image.png

该振荡器由混频器 (U1) 和带迟滞的比较器 U2 组成。如果U2有正输出(+15V),则FET Q1将导通,如果输出为负,则FET将打开,换句话说,FET将充当电子开关。引脚 2 U1 上的电压将通过运算放大器反馈机制保持恒定在 1/3 Vin(由 R3 R4 设置)。如果 Q1 关断,则电容器 C1 将通过 R1 和 R2 从 Vin 向 U1 充电。充电的效果是 U1(引脚 6)输出处的电压将会增加。当引脚 6 U1 电压达到 U2 施密特触发器的上限阈值(迟滞由 R6 R7 设置)时,U2 输出将摆动到 V+ 并打开 Q1 开关。 Q1 导通后,电容器 C1 电流反向放电,U1 输出将减小。达到 U2 施密特触发器的下阈值电平后,U2 输出将摆动至 V-,关闭 Q1 并重新启动周期。

当SW1打开时,锯齿波输出将是与方波输出频率相同的三角波。如果SW1闭合,则C1电容放电会非常快,三角波输出将变成频率高出两倍的锯齿波。锯齿波或三角波输出幅度约为(+ -) 8.3V,方波输出为(+ -) 15 V。除R5、R9、R10精度要求不高外,所有电阻都应为1%耐受性或者更好。

输出频率将遵循以下方程:

f =(Vin.R6)/(180.R7.R2.C1),

其中频率的单位为 Hz,电容的单位为法拉,电阻的单位为欧姆。 Vin 是控制电压,单位为伏特。根据原理图所示的值,电压-频率转换率为357Hz/Volt。通过将 U1 的负输入和正输入短路至地来设置 R11 电位计,并调整 R11 以在 U1 输出(引脚 6)处提供零伏读数。

2、简单压控振荡器电路图

VCO(压控振荡器)是一种电子信号发生器,可产生可变频率的信号,该信号的频率取决于其控制输入的电压电平。许多 VCO 电路基于斜坡发生器来产生可变频率输出,但它们产生方波信号。使用变容二极管(压控可变电容器),我们可以产生与标准 LC 电路相当的高质量正弦波输出,因为变容二极管与 LC 振荡器电路中的电容器基本相似。

image.png

振荡器配置与您可能在带有普通可变电容器(微调电容器)的旧 SW 发射器振荡器级上看到的类似,但具有并联的附加变容二极管。 82pF固定电容(与变容二极管串联)用于防止控制信号产生的直流电流通过线圈对地短路。 3 至 10 V 的控制电压可将该 VCO 输出从 100MHz 调整至 120MHz,但精确值可通过微调可变电容器 3-35 pF 进一步移动。

3、使用LM566 IC的压控振荡器电路图

LM566 是美国国家半导体公司的 单片压控振荡器 。它可用于同时生成方波和三角波。输出波形的频率可以使用外部控制电压进行调整。输出频率也可以使用一组外部电阻器和电容器进行编程

image.png

LM566 IC 的典型应用是信号发生器、FM 调制器、FSK 调制器、音频发生器等。LM566 IC 可以采用单电源或双电源供电。使用单电源时,电源电压范围为 10V 至 24V。该IC具有非常线性的调制特性,并具有优异的热稳定性。

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