壓控振蕩器的控制電壓可以有不同的輸入方式。如用直流電壓作為控制電壓,電路可制成頻率調(diào)節(jié)十分方便的信號源;用正弦電壓作為控制電壓,電路就成為調(diào)頻振蕩器;而用鋸齒電壓作為控制電壓,電路將成為掃頻振蕩器。
壓控振蕩器由控制部分、方波、三角波發(fā)生器組成框圖如下:
如前所述三角波發(fā)生器的振蕩頻率與積分器的電容充放電時間有關(guān)。而充放電時間與放電電流大小有關(guān),ic=±Uz/R,因此改變Uz大小可以調(diào)節(jié)振蕩頻率。假如積分器的輸入端不與遲滯比較器的輸出端相連,開關(guān)的另兩個觸點分別與±Ui之間的轉(zhuǎn)接是受控于遲滯比較器的輸出電壓,當(dāng)其輸出電壓為-Uz,則開關(guān)S接向+Ui。此時積分器輸出的三角波,遲滯比較器輸出方波的頻率均受輸入電壓Ui 的控制。
如果除去D3、D4左邊的部分,則圖中A1、A2構(gòu)成的為一方波-三角波產(chǎn)生電路。由于電路中電容C的充放電時間相等,因此求出電容C 的放電時間即可得到電路的振蕩周期,從而得到振蕩頻率。電容的放電電流為ic=-Ui/R,在t1~t2放電期間,電容上的電壓變化量為,由此可得放電時間。
Ui改變時,f隨Ui的改變而成正比例地變化,但不影響三角波和方波的幅值。如果Ui為直流電壓,則電路振蕩頻率的調(diào)節(jié)十分容易;當(dāng)Ui的頻率遠(yuǎn)小于f的正弦信號,則壓控振蕩器就成為調(diào)頻振蕩器,它能輸出抗干擾能力很強(qiáng)的調(diào)頻波。
圖中A3,Au是兩個互相串聯(lián)的反相器,它們的輸出電壓相等,相位相反,即有Uo4=-Uo3=Ui圖中D2、D4狀態(tài)受A2輸出控制,當(dāng)A2輸出高電位時,其值大于Uo4(ui),D3截止,D4導(dǎo)通,積分器A1對Uo4(ui)積分。反之,當(dāng)A2輸出為低電位時,其值小于Uo3(-ui), 則D3導(dǎo)通,D4截止,積分器A1對Uo3(-ui)積分。D3、D4在電路中起一個開關(guān)的作用。
壓控振蕩器(VCO)與普通本振相比,在諧振回路中多出了電控器件,比如變?nèi)荻䴓O管;一般壓控振蕩器(VCO)多以克拉潑振蕩器形式存在,以保證電路工作點和Q值的穩(wěn)定性。