什么是壓控振蕩器？

壓控振蕩器（Voltage-Controlled Oscillator, VCO）是一種電子振蕩器，其振蕩頻率可以通過控制電壓來調(diào)節(jié)。壓控振蕩器通常由電感、電容、電阻和放大器等元件組成，其中控制電壓通過改變電感或電容的數(shù)值，從而改變振蕩器的自然頻率。

壓控振蕩器的工作原理基于反饋回路和放大器。當放大器將信號反饋回其輸入端時，如果反饋信號的相位與輸入信號相同，則會產(chǎn)生正反饋，進而產(chǎn)生振蕩。此時，振蕩器的頻率取決于其元件的數(shù)值和放大器的增益。當控制電壓改變時，電感或電容的數(shù)值發(fā)生變化，導致振蕩器的自然頻率發(fā)生變化，從而實現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié)。

壓控振蕩器在電子系統(tǒng)中具有廣泛的應用，例如在通信系統(tǒng)、音頻合成器、調(diào)頻廣播、雷達、測試與測量設(shè)備等領(lǐng)域中。其主要作用包括：

1. 生成可調(diào)頻率的信號：壓控振蕩器可以生成一定范圍內(nèi)可調(diào)的高頻信號，因此被廣泛應用于需要頻率可變的場合。
2. 調(diào)頻調(diào)制：壓控振蕩器可以與其他電子元件組合使用，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)制功能，例如在無線電通信中將低頻音頻信號調(diào)制為高頻信號進行傳輸。
3. 相位噪聲測試：壓控振蕩器還可以用于測試相位噪聲等電子系統(tǒng)參數(shù)，從而幫助優(yōu)化電子系統(tǒng)的性能。

總之，壓控振蕩器是一種重要的電子元件，具有廣泛的應用和重要的作用。它可以實現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié)，生成可調(diào)頻率的信號，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)制等多種功能，被廣泛應用于通信、雷達、音頻合成、測試與測量等領(lǐng)域。

下面小編分享一些壓控振蕩器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

壓控振蕩器電路圖分享

1、高精度壓控振蕩器電路圖

該壓控振蕩電路非常緊湊，并且具有良好的線性度。作者表示，如果該電路構(gòu)造得當，精度可以優(yōu)于0.01%。此外，該電路提供三種不同的輸出波形：方波、三角波和鋸齒波。這三個波形對于音樂合成器和測量設(shè)備很重要。

該振蕩器由混頻器 (U1) 和帶遲滯的比較器 U2 組成。如果U2有正輸出（+15V），則FET Q1將導通，如果輸出為負，則FET將打開，換句話說，F(xiàn)ET將充當電子開關(guān)。引腳 2 U1 上的電壓將通過運算放大器反饋機制保持恒定在 1/3 Vin（由 R3 R4 設(shè)置）。如果 Q1 關(guān)斷，則電容器 C1 將通過 R1 和 R2 從 Vin 向 U1 充電。充電的效果是 U1（引腳 6）輸出處的電壓將會增加。當引腳 6 U1 電壓達到 U2 施密特觸發(fā)器的上限閾值（遲滯由 R6 R7 設(shè)置）時，U2 輸出將擺動到 V+ 并打開 Q1 開關(guān)。 Q1 導通后，電容器 C1 電流反向放電，U1 輸出將減小。達到 U2 施密特觸發(fā)器的下閾值電平后，U2 輸出將擺動至 V-，關(guān)閉 Q1 并重新啟動周期。

當SW1打開時，鋸齒波輸出將是與方波輸出頻率相同的三角波。如果SW1閉合，則C1電容放電會非?？?，三角波輸出將變成頻率高出兩倍的鋸齒波。鋸齒波或三角波輸出幅度約為(+ -) 8.3V，方波輸出為(+ -) 15 V。除R5、R9、R10精度要求不高外，所有電阻都應為1%耐受性或者更好。

輸出頻率將遵循以下方程：

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

其中頻率的單位為 Hz，電容的單位為法拉，電阻的單位為歐姆。 Vin 是控制電壓，單位為伏特。根據(jù)原理圖所示的值，電壓-頻率轉(zhuǎn)換率為357Hz/Volt。通過將 U1 的負輸入和正輸入短路至地來設(shè)置 R11 電位計，并調(diào)整 R11 以在 U1 輸出（引腳 6）處提供零伏讀數(shù)。

2、簡單壓控振蕩器電路圖

VCO（壓控振蕩器）是一種電子信號發(fā)生器，可產(chǎn)生可變頻率的信號，該信號的頻率取決于其控制輸入的電壓電平。許多 VCO 電路基于斜坡發(fā)生器來產(chǎn)生可變頻率輸出，但它們產(chǎn)生方波信號。使用變?nèi)?a target="_blank">二極管（壓控可變電容器），我們可以產(chǎn)生與標準 LC 電路相當?shù)母哔|(zhì)量正弦波輸出，因為變?nèi)荻O管與 LC 振蕩器電路中的電容器基本相似。

振蕩器配置與您可能在帶有普通可變電容器（微調(diào)電容器）的舊 SW 發(fā)射器振蕩器級上看到的類似，但具有并聯(lián)的附加變?nèi)荻O管。 82pF固定電容（與變?nèi)荻O管串聯(lián)）用于防止控制信號產(chǎn)生的直流電流通過線圈對地短路。 3 至 10 V 的控制電壓可將該 VCO 輸出從 100MHz 調(diào)整至 120MHz，但精確值可通過微調(diào)可變電容器 3-35 pF 進一步移動。

3、使用LM566 IC的壓控振蕩器電路圖

LM566 是美國國家半導體公司的 單片壓控振蕩器 。它可用于同時生成方波和三角波。輸出波形的頻率可以使用外部控制電壓進行調(diào)整。輸出頻率也可以使用一組外部電阻器和電容器進行編程。

LM566 IC 的典型應用是信號發(fā)生器、FM 調(diào)制器、FSK 調(diào)制器、音頻發(fā)生器等。LM566 IC 可以采用單電源或雙電源供電。使用單電源時，電源電壓范圍為 10V 至 24V。該IC具有非常線性的調(diào)制特性，并具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。