2025年压控振荡器VCO工作原理VIP免费

3．15 压控振荡器一.实验目的1.理解压控振荡器的构成、工作原理。2.进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。3.掌握压控振荡器的基本参数指标及测试办法。二.设计原理电压控制振荡器简称为压控振荡器，普通由 VCO(Voltage Controlled Oscillator)表达。是一种将电平变换为对应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。压控振荡器的控制电压能够有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源；用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器；而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器构成框图以下：1.方波、三角波发生器我们懂得，方波的产生有诸多个办法，而用运算放大器的非线性应用电路---电压比较器是一种产生方波的最简朴的电路之一。而三角波能够通过方波信号积分得到。电路如图所示： 设 t=0,Uc=0,Uo1=+Uz,则 Uo=-Uc=0,运放 A1 的同相端对地电压为：U+’=U z R1R1+R2+ U o R2R1+R2 此时，Uo1 通过 R 向 C 恒流充电，Uc 线性上升，Uo 线性下降，则 U+’下降，由于运放反相端接地，因此当 U+’下降略不大于 0 时，A1 翻转，Uo1 跳变为-Uz 见土中 t=t1时的波形。根据式可知，此时 Uo 略不大于-R1×U2/R2。 在 t=t1 时 ， Uc=-Uo=R1×U2/R2,Uo1=-Uz. 运 放 A1 的 同 相 端 对 地 电 压 为 ：U +' =+ UzR1R1+R2+ UoR2R1+R2 此时，电容 C 恒流放电，Uc 线性下降，Uo 线性上升,则 U+’也上升。当 U+’上升到略不不大于 0 时，A1 翻转，Uo 跳变为 Uz，如此周而复始，就可在 Uo 端输出幅度为 R1×U2/R2的三角波。同时在 Uo1端得到幅度为 Uz 的方波。 在图中，t1～t2期间，电容 C 上的电压变化量为 放电时间 T1=t2-t1为cΔUcic=c(−2 R1R2Uz)−U 2R=2 RcR1R2 t2～t3 期间，电容 C 恒流充电，同理可得放电时间 T2=t3-t2，与充电为 Rc 成正比T2=2Rc R1R2 T=T1+T2=4 RcR1R2 f=1T =R24 RcR1 2．锯齿波 若上升时间与下降时间不同，普通下降时间远不大于上升时间，如图 只要 R4远不大于 R，就可得到如图所示的锯齿波 3．压控振荡器（1）工作原理 如前所述三角波发生器的振荡频率与积分器的电容充放电时间有关。而充放电时间与放电电流大小有关，ic=±Uz/R,因此变化...