压控振荡器是具有输出信号的振荡器,其输出可以在一定范围内变化,该范围由输入DC电压控制.它是一个振荡器,其输出频率与其输入端的电压直接相关.振荡频率从几赫兹到几百GHz不等.通过改变输入DC电压,调节产生的信号的输出频率.
2种电压控制振荡器
谐波振荡器:输出是具有正弦波形的信号.例子是石英晶体振荡器和振荡器
弛豫振荡器:输出是锯齿或三角波形的信号,提供广泛的工作频率.输出频率取决于电容器的充电和放电时间.
锯齿波发生器VCO的基本工作原理
VCO
对于产生锯齿波形的压控振荡器,主要部件是充电和放电实际决定输出波形形成的电容器.输入以可以控制的电压形式给出.该电压被转换为电流信号并施加到电容器.当电流通过电容器时,它开始充电,电压开始在它上面建立.随着电容器充电并且其两端的电压逐渐增加,使用比较器将电压与参考电压进行比较.
当电容器电压超过参考电压时,比较器产生高逻辑输出,触发晶体管,电容器接地并开始放电.因此,产生的输出波形表示电容器的充电和放电,频率由输入直流电压控制.
VCO的应用
电子干扰设备.
函数发生器.
制作电子音乐,用于制作不同类型的噪音.
锁相环.
频率合成器,用于通信电路.
实用的VCO-LM566
压控振荡器(VCO)的一个实际例子是LM566.LM566是一款通用VCO,可用于生成方波和三角波形作为函数输入电压.
LM566的额定工作温度范围为0°C至70°C.其频率是控制电压的线性函数.频率也由外部电阻和电容控制,其值控制自由运行频率.
556VCO
别针说明:
引脚1:接地(GND)
针脚2:无连接(NC)
引脚3:方波输出
引脚4:三角波输出
引脚5:调制输入
引脚6:定时电阻
引脚7:定时电容
第8针:Vcc
特征:
最大工作电压为10V至24V
高温稳定性
工作温度为0°C至70°C
可以通过电流,电压,电阻或电容来控制频率
功耗为300mV
出色的电源抑制能力
应用:
函数发生器
音调发生器
调频调制
频移键控
时钟发生器
LM566的工作:
图中显示LM566IC包含电流源,以外部电阻R1和调制直流输入电压V设定的速率对外部电容充电和放电.
一个0.001μF电容连接到引脚5和引脚6.施密特触发器电路用于在电容器充电和放电之间切换电流源,电容器两端产生的三角电压和施密特触发器产生的方波作为输出通过缓冲放大器.两个输出波形都被缓冲,因此每个输出阻抗为50f2.三角波和方波的典型幅度为2.4V峰值峰值和5.4V峰值峰值.自由运行或中心工作频率f0为
566VCOeq566VCO电路
VCO-锁相环的应用
什么是锁相环？
它是一种电子电路,用于通过不断地比较输入频率的相位与VCO的输出频率的相位来锁定具有所需输入频率的VCXO振荡器的输出频率.PLL用于生成信号,对其进行调制或解调.它们主要用于频率调制和幅度调制.基本上,压控振荡器的输出频率会不断调整,直到与输入频率匹配为止.
锁相环如何工作？
PLL
在上面的框图中,PD或相位检测器将输出频率与输入参考频率进行比较.在任何不匹配的情况下,相位检测器产生误差信号,使用低通滤波器对其进行滤波以消除噪声,并且将该信号施加到压控振荡器以相应地产生输出频率.该输出频率通过除N计数器提供给相位检测器,该计数器将输出频率除以一定数量N.
用LM567实现PLL-音解码器的实际应用
LM567是一款音调解码器.当输入信号可用时,它旨在使饱和晶振晶体管接地.它由压控振荡器(VCO)和相位检测器组成.压控振荡器用于验证解码器的中心频率.外部元件用于设置中心频率,带宽和输出延迟.
LM567PLL音调解码器
相位检测器和VCO形成锁相环(PLL),当PLL锁定且输入信号幅度超过内部预设阈值时,输出上的接地开关被激活.
特征:
频率范围为20至1,带有外部电阻
逻辑兼容输出,具有100mA电流吸收能力
可调节带宽
高带宽信号和噪声抑制
对虚假信号的免疫力
高中心频率(0.01Hz至500kHz)
LM567PLL音频解码器有许多应用;它们是按键音解码,精密振荡器,频率监视和控制,宽带FSK解调,超声波控制,载波电流遥控和通信寻呼解码器.
LM567PLL音频解码器的工作原理:
LM567的供电电压为2V至9V,输入频率范围为1Hz至500kHz.必须将振荡器定时电容器Ct分成两个,使振荡器频率相对于输入频率加倍,并且必须减小滤波电容器C1和C2,以保持相同的滤波器时间常数.当PLL被锁定时,输出引脚8切换到接地并激活.激活开关不需要额外的电源电流.并且开关的导通电阻与电源成反比.输入具有足够的幅度,使pin1降至2/3Vs以下.
LM567PLL音频解码器的工作原理
LM567的供电电压为2V至9V,输入频率范围为1Hz至500kHz.必须将振荡器定时电容器Ct分成两个,使振荡器频率相对于输入频率加倍,并且必须减小滤波电容器C1和C2,以保持相同的滤波器时间常数.当PLL被锁定时,输出引脚8切换到接地并激活.激活开关不需要额外的电源电流.并且开关的导通电阻与电源成反比.输入具有足够的幅度,使pin1降至2/3Vs以下.
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