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电路的功能 VCO(电压控制振荡器)可作为PLL电路和扫描振荡器使用。用于高频的VCO,通常控制范围较窄,低频时却要求可变范围较宽。VCO的组成形式还有V-F转换器,其输出波形为脉冲波。 本电路采用了由OP放大器组成的积分电路,能够产生线性度好的三角波,若在

电路的功能

VCO(电压控制振荡器)可作为PLL电路和扫描振荡器使用。用于高频的VCO,通常控制范围较窄,低频时却要求可变范围较宽。VCO的组成形式还有V-F转换器,其输出波形为脉冲波。

本电路采用了由OP放大器组成的积分电路,能够产生线性度好的三角波,若在三角波输出端增加正弦波转换器,便可构成正弦波输出VCO,振荡频率的上限受OP放大器的转换速度的限制,大约可达100KHZ。频率下限取决于积分时间常数,采用延长积分电路时间常数的办法,也可在超低频范围内应用。

 

电路工作原理

本电路由极性切换电路、反相积分器、滞后比较器等构成。极性切换电路的作用是使OP放大器同相、反相交替工作,采用FET开关方式。TR1导通时,OP放大器A1成为反相缓冲器,这是很容易理解的。

积分器按照R0和CO确定的斜率对极性切换电路中获得的±VO电压进行积分,当积分电压达到滞后比较器的基准电压±V时,积分方向反转、这种动作反复重复。

OP放大器摆到正时,FET偏压为0,工作在饱和状态,形成低阻饱和,A1为放大倍数等于1的反相放大电路,控制电压VO被反向,得到-VO,积分器A2接VO/C0.R0(V/SEC)的斜率对-VF进行积分,大约达到5V时,A2极性反转,这时,TR1被夹断电压VP逆置偏,呈断开状态,A1成为同相缓冲器。

因为用VO控制积分时间,如果RO和CO不变,同步时间T则为穿越V时间的2倍,于是振荡频率:

 

由此可以看出FOWO与控制电压VC成正比。

元件的选择

OP放大器必须根据振荡频率范围选择,例如振荡频率要比较器,如工作在无相位补偿状态,应选择可外接相位补偿的产品。工作在超低频时,由于积分时间常数要加大,须选用输入偏流IB小的FET输入型OP放大器,RO的阻值应加大。也可加大CO的容量,但是如容量加大,电容器的性能便有恶化的可能。

 

极性切换电路的R2,基阻值如不比TR1的通态电阻大得多,反相工作时就会产生增益误差,应适当增大R2的阻值,也可用降低通态电阻的办法。积分电容器CO与振荡频率的稳定度有关,应选用温度系数小的产品,本电路采用了苯乙烯电容。但是作为PLL电路的VCO使用时,如果变化范围具有一定安全余量,则可允许频率有一定的漂移,因此也可选用聚酯薄膜电容。

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