定义:VCO是一个首字母缩写电压控制振荡器。这是一个设备产生这样的振荡输出信号可以通过输入直流电压调节或改变其频率。
换句话说,我们可以说,VCO产生具有由DC输入电压控制的可调频率范围的输出信号。它是一种振荡器,其中所获得的输出频率是输入信号的功能。通常,通过RC时间常数测量振荡器的频率。然而,存在一些应用频率由输入电压控制。
VCO产生的输出信号通常可以是正方形和三角波。
VCO可以是LC,晶体振荡器,RC振荡器或多抗体的形式。
对于RC型振荡器,频率给出,
这里,振荡器的频率与C成反比
在LC型振荡器的情况下,频率给出,
因此,再次存在F和C之间的反向关系。
因此,任何增加控制电压会产生的减少电容。电容下降将会降低最终增加频率系统。
因此,简单地说,通过增加控制电压,振荡器频率增加。
在VCO中,振荡器在施加标称控制电压V上以其通常的频率运行C。振荡器的频率随着V的增加而增加C以上标称下降并随着v的减少而降低C低于标称。
所以,拥有可变电压大多,变乐剂使用。
VCO主要存在于2个类别中 -
- 线性VCO或谐波振荡器
在这种类型的振荡器中,LC罐电路被雇用以便提供一个正弦波形。它的操作使得能够的电容变容二极管由二极管两端的电压变化。
因此,LC网络的电容由于最终导致频率变化的变容仪而变化。这类振荡器提供了更好的噪声频率和温度稳定性。 - 放松振荡器
此类别的波形产生三角形或锯齿波形。这种类型主要将其应用显示为令人瞩目的多谐振荡器或施密特触发器。
VCO使用IC 566
正如我们之前讨论的那样,VCO会产生其频率由DC输入电压控制的输出。
让我们看看下面显示的框图 -
这里,VCO同时为输出提供方波和三角波作为直流输入电压的函数。
如我们所见,输入电压施加在控制端子5.振荡器的频率由外部电阻和电容r1和c1。IC 566具有上述图中所示的电流源,其负责充电和放电外部电容C.1。和外部电阻r1和DC输入电压决定充电和放电的速率。
通过利用电路中存在的施密特触发,电流源在充电和放电电容之间切换。
施密特触发器提供方波,并且电容器上产生的三角电压是通过缓冲放大器一起给出的输出。该缓冲放大器将高阻抗转移到低阻抗输出,使得每个的输出阻抗为50Ω。
三角波和方波的大小通常为2.4 V峰顶和5.4 V.峰顶。
正如我们在波形的下面所示的图中看到的那样 -
在电容充电期间,当C处的电压充电1超越0.5 V施密特触发的输出变低。
现在,在0.25 V时,电容器开始放电,由于施密特触发器的输出将很高。施密特触发的充电和放电的时期是相同的。
电容器电压的总变化为0.25 V至0.5V I.,ΔV= 0.25V。
由于电容器充电恒流源,
要么,
所以,
对于三角波形,时间段是
振荡器频率为 -
但,
从而,
因此,从上面的等式我们可以说,可以通过r的变化来改变输出频率1, C1或五C。
VCO通常用于转换低频信号进入音频范围。
使用OP-AMP的VCO工作
其他形式的VCO使用op-amp.如下所示 -
在上述电路的输出端产生方波,其频率由输入电压控制。
电路开头的运算放大器用作积分器。当施加控制电压时,在运算放大器的输入端子处,由于分压器布置,仅在正端子处施加控制电压的一半。负端子处的电压位于相同的水平,以便在r中保持电压降1。
电流来自电阻器r1通过MOSFET流动。输入电压为电容器充电。因此,提供稳定上升的输出电压。
现在,当MOSFET关闭时,电流通过r1放电电容器C.1。因此,我们将具有下降的输出电压。因此,我们将在Op-AMP 1的输出处具有三角波形。
在这里,OP-AMP 2工作施密特触发器。OP-AMP 1的输出用作OP-AMP 2的输入。在OP-AMP 2的输出处,获得方波。
VCO的应用
- 这些用于功能发生器。
- VCO是锁相环的元素构建块。
- 频移键控技术。
- 在频率调制中。
- 这些用于音调发生器。
VCO是最常用的电子振荡器。但在VCO类别中,弛豫振荡器提供了广泛的工作频率。
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