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(guò)控制電壓來(lái)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(guò)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(dāng)放大器將信號(hào)反饋回其輸入端時(shí)，如果反饋信號(hào)的相位與輸入信號(hào)相同，則會(huì)產(chǎn)生正反饋，進(jìn)而產(chǎn)生振蕩。此時(shí)，振蕩器的頻率取決于其元件的數(shù)值和放大器的增益。當(dāng)控制電壓改變時(shí)，電感或電容的數(shù)值發(fā)生變化，導(dǎo)致振蕩器的自然頻率發(fā)生變化，從而實(shí)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(yīng)用，例如在通信系統(tǒng)、音頻合成器、調(diào)頻廣播、雷達(dá)、測(cè)試與測(cè)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(hào)：壓控振蕩器可以生成一定范圍內(nèi)可調(diào)的高頻信號(hào)，因此被廣泛應(yīng)用于需要頻率可變的場(chǎng)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(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)制功能，例如在無(wú)線電通信中將低頻音頻信號(hào)調(diào)制為高頻信號(hào)進(jìn)行傳輸。
3. 相位噪聲測(cè)試：壓控振蕩器還可以用于測(cè)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(yīng)用和重要的作用。它可以實(shí)現(xiàn)頻率的調(diào)節(jié)，生成可調(diào)頻率的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)制等多種功能，被廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、音頻合成、測(cè)試與測(cè)量等領(lǐng)域。

下面小編分享一些壓控振蕩器電路圖，以及簡(jiǎn)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(dāng)，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(gè)波形對(duì)于音樂(lè)合成器和測(cè)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(dǎo)通，如果輸出為負(fù)，則FET將打開(kāi)，換句話說(shuō)，F(xiàn)ET將充當(dāng)電子開(kāi)關(guān)。引腳 2 U1 上的電壓將通過(guò)運(yùn)算放大器反饋機(jī)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(guò) 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(huì)增加。當(dāng)引腳 6 U1 電壓達(dá)到 U2 施密特觸發(fā)器的上限閾值（遲滯由 R6 R7 設(shè)置）時(shí)，U2 輸出將擺動(dòng)到 V+ 并打開(kāi) Q1 開(kāi)關(guān)。 Q1 導(dǎo)通后，電容器 C1 電流反向放電，U1 輸出將減小。達(dá)到 U2 施密特觸發(fā)器的下閾值電平后，U2 輸出將擺動(dòng)至 V-，關(guān)閉 Q1 并重新啟動(dòng)周期。

當(dāng)SW1打開(kāi)時(shí)，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(huì)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(yīng)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(guò)將 U1 的負(fù)輸入和正輸入短路至地來(lái)設(shè)置 R11 電位計(jì)，并調(diào)整 R11 以在 U1 輸出（引腳 6）處提供零伏讀數(shù)。

2、簡(jiǎn)單壓控振蕩器電路圖

VCO（壓控振蕩器）是一種電子信號(hào)發(fā)生器，可產(chǎn)生可變頻率的信號(hào)，該信號(hào)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(lái)產(chǎn)生可變頻率輸出，但它們產(chǎn)生方波信號(hào)。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(biāo)準(zhǔn) LC 電路相當(dāng)?shù)母哔|(zhì)量正弦波輸出，因?yàn)樽內(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(jí)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(hào)產(chǎn)生的直流電流通過(guò)線圈對(duì)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(guò)微調(diào)可變電容器 3-35 pF 進(jìn)一步移動(dòng)。

3、使用LM566 IC的壓控振蕩器電路圖

LM566 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的 單片壓控振蕩器 。它可用于同時(shí)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(jìn)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(jìn)行編程。

LM566 IC 的典型應(yīng)用是信號(hào)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(shí)，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。