电压控制的振荡器(VCO),从名称本身就可以清楚地看出输出的瞬时频率振荡器是由输入控制的吗电压.它是一种振荡器,可以产生输出信号频率在一个大范围(几赫兹-几百千兆赫)取决于输入直流电压给它。
电压控制振荡器中的频率控制
多种形式的VCO通常使用s。它可以是RC振荡器或多振动器类型或LC或晶体振荡器类型。然而;如果是RC振荡器类型,则输出信号的振荡频率与之成反比电容作为
在LC振荡器的情况下,输出信号的振荡频率将是
因此,我们可以说,随着输入电压或控制电压增加,电容降低。因此,振荡的控制电压和频率直接成比例。也就是说,当一个人增加时,另一个将增加。
以上图代表了基本工作电压控制的振荡器.在这里,我们可以看到,在标称控制电压表示为VC(笔名),振荡器f的自由运行或正常频率C(笔名).随着控制电压从标称电压减小,频率也降低并且随着标称控制电压的增加,频率也变得更高。
的变容器二极管采用可变电容二极管(可在不同的电容范围内使用)来获得这种可变电压。对于低频振荡器,充电速率为电容器采用电压控制电流源进行改变,得到可变电压。
压控振荡器的类型
VCOs可以根据输出波形进行分类:
- 谐振子
- 张弛振荡器
谐振子
谐波振荡器产生的输出波形是正弦的。这通常被称为线性电压控制的振荡器.这些例子是LC和晶体振荡器.在这里,电容的变容二极管是不同的电压这是跨越的二极管.这反过来改变了LC电路的电容。因此,输出频率会发生变化。优点是频率稳定,与电源有关,噪音和温度,频率控制准确。这种振荡器的主要缺点是不能在单片集成电路上轻松实现。
张弛振荡器
由谐波振荡器产生的输出波形是锯齿。这种类型可以使用减少的组件提供大量的频率。主要是它可以在单片IC中使用。弛豫振荡器可以具有以下拓扑:
- 基于延迟环VCOS
- 接地电容器配装
- 射极耦合配装
在这里;在基于延迟的环形压控振荡器中,增益级以环形的形式连接在一起。顾名思义,频率与每一阶段的延迟有关。第二种和第三种压控振荡器的工作原理几乎相似。各阶段所占用的时间与充、放电时间直接相关电容器.
压控振荡器(VCO)工作原理
VCO电路可以通过许多电压控制电子元件来设计,如变容二极管,晶体管,OP-AMPS.等。在这里,我们将讨论使用运算放大器的VCO的工作。电路图如下所示。
该VCO的输出波形将是方波。如我们所知,输出频率与控制电压有关。在此电路中,第一操作放大器将用作积分器。的分压器安排在这里实现。因此,作为输入的控制电压的一半被赋给运放1的正极。相同水平的电压保持在负极。这是为了维持电压降在整个电阻器, R1作为控制电压的一半。
当场效应晶体管身体状况如何当前的从r流出1电阻通过MOSFET。r.2有一半的电阻,与R相同的压降和两倍的电流1.因此,额外的电流为已连接的收费电容器.运放1应该提供一个逐渐增加的输出电压来提供这个电流。
当MOSFET处于关闭状态时,电流从R1电阻器通过电容,被放电。此时从运放1获得的输出电压将会下降。结果,产生一个三角形波形作为运放1的输出。
运算放大器2将作为施密特触发器。它的输入op-amp.为三角波,是运放1的输出。如果输入电压高于阈值电平,运放2的输出将是VCC.如果输入电压小于阈值级别,OP-AMP 2的输出将为零。因此,OP-AMP 2的输出将是方波。
VCO的例子是LM566 IC或集成电路566.它实际上是一个8脚集成电路,可以产生双输出方波和三角波。内部电路如下所示。
电压控制振荡器的应用
- 函数发生器
- 锁相环路
- 调谐发生器
- 频移键控
- 频率调制