压控振荡器(VCO)工作原理VIP免费

模拟开关方波、三角波发生三角方3．15 压控振荡器实验目的1.了解压控振荡器的组成、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方法。设计原理电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由 VCO(VoltageControlledOscillator)表示。是一种将电平变换为相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可以有不同的输入方式。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、三角波发生器组成框图如下：反相器 1反相器 23-15-11.方波、三角波发生器我们知道，方波的产生有很多种方法，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单的电路之一。而三角波可以通过方波信号积分得到。电路如图 3.15.2 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：URURU+'=z—+o2R+RR+R3-15-1212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+'下降略小于 0 时，A1翻转，Uol 跳变为-Uz 见土 3.7.2中 t=t1时的波形。根据式 3.7.1 可知，此时 Uo 略小于-&XU2/R2。在 t=t1时，UcnUo-R/S/Rz’UolnUz.运放 A1的同相端对地电压为：UzRUoRU+'=+—+—R+RR+R1212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R1XU2/R2的三角波。同时在 Uo】端得到幅度为 Uz 的方波。2放电时间 Ti=t2-ti为c A U c=2Rc£(3.7.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=2RcT=T1+T2=4Rc2Rc(-Uz1Rf=厂 4RcR2．锯齿波若上升时间与下降时间不同，一般下降时间远小于上升时间，如图 3.15.43．压控振荡器（1）工作原理C由此可得电时间 T1=t2-t1c A U c2Rc（一 iUz）R2一 Ui__~R2RcRUz1—RzU因此电路的振荡周期为：T=2T=4RcRUzRUi2UiUiT4RC即振荡频率fRUi4RRcUom2方波-三角波产生电路。由于电路中电容 C 的充放电时间相等，因此求出电容 C的放电时间即可得到电路的振荡周期，从...