壓控振蕩器是具有輸出信號的振蕩器,其輸出可以在一定范圍內變化,該范圍由輸入DC電壓控制.它是一個振蕩器,其輸出頻率與其輸入端的電壓直接相關.振蕩頻率從幾赫茲到幾百GHz不等.通過改變輸入DC電壓,調節產生的信號的輸出頻率.
2種電壓控制振蕩器
諧波振蕩器:輸出是具有正弦波形的信號.例子是石英晶體振蕩器和振蕩器
弛豫振蕩器:輸出是鋸齒或三角波形的信號,提供廣泛的工作頻率.輸出頻率取決于電容器的充電和放電時間.
鋸齒波發生器VCO的基本工作原理
VCO
對于產生鋸齒波形的壓控振蕩器,主要部件是充電和放電實際決定輸出波形形成的電容器.輸入以可以控制的電壓形式給出.該電壓被轉換為電流信號并施加到電容器.當電流通過電容器時,它開始充電,電壓開始在它上面建立.隨著電容器充電并且其兩端的電壓逐漸增加,使用比較器將電壓與參考電壓進行比較.
當電容器電壓超過參考電壓時,比較器產生高邏輯輸出,觸發晶體管,電容器接地并開始放電.因此,產生的輸出波形表示電容器的充電和放電,頻率由輸入直流電壓控制.
VCO的應用
電子干擾設備.
函數發生器.
制作電子音樂,用于制作不同類型的噪音.
鎖相環.
頻率合成器,用于通信電路.
實用的VCO-LM566
壓控振蕩器(VCO)的一個實際例子是LM566.LM566是一款通用VCO,可用于生成方波和三角波形作為函數輸入電壓.
LM566的額定工作溫度范圍為0°C至70°C.其頻率是控制電壓的線性函數.頻率也由外部電阻和電容控制,其值控制自由運行頻率.
556VCO
別針說明:
引腳1:接地(GND)
針腳2:無連接(NC)
引腳3:方波輸出
引腳4:三角波輸出
引腳5:調制輸入
引腳6:定時電阻
引腳7:定時電容
第8針:Vcc
特征:
最大工作電壓為10V至24V
高溫穩定性
工作溫度為0°C至70°C
可以通過電流,電壓,電阻或電容來控制頻率
功耗為300mV
出色的電源抑制能力
應用:
函數發生器
音調發生器
調頻調制
頻移鍵控
時鐘發生器
LM566的工作:
圖中顯示LM566IC包含電流源,以外部電阻R1和調制直流輸入電壓V設定的速率對外部電容充電和放電.
一個0.001μF電容連接到引腳5和引腳6.施密特觸發器電路用于在電容器充電和放電之間切換電流源,電容器兩端產生的三角電壓和施密特觸發器產生的方波作為輸出通過緩沖放大器.兩個輸出波形都被緩沖,因此每個輸出阻抗為50f2.三角波和方波的典型幅度為2.4V峰值峰值和5.4V峰值峰值.自由運行或中心工作頻率f0為
566VCOeq566VCO電路
VCO-鎖相環的應用
什么是鎖相環？
它是一種電子電路,用于通過不斷地比較輸入頻率的相位與VCO的輸出頻率的相位來鎖定具有所需輸入頻率的VCXO振蕩器的輸出頻率.PLL用于生成信號,對其進行調制或解調.它們主要用于頻率調制和幅度調制.基本上,壓控振蕩器的輸出頻率會不斷調整,直到與輸入頻率匹配為止.
鎖相環如何工作？
PLL
在上面的框圖中,PD或相位檢測器將輸出頻率與輸入參考頻率進行比較.在任何不匹配的情況下,相位檢測器產生誤差信號,使用低通濾波器對其進行濾波以消除噪聲,并且將該信號施加到壓控振蕩器以相應地產生輸出頻率.該輸出頻率通過除N計數器提供給相位檢測器,該計數器將輸出頻率除以一定數量N.
用LM567實現PLL-音解碼器的實際應用
LM567是一款音調解碼器.當輸入信號可用時,它旨在使飽和晶振晶體管接地.它由壓控振蕩器(VCO)和相位檢測器組成.壓控振蕩器用于驗證解碼器的中心頻率.外部元件用于設置中心頻率,帶寬和輸出延遲.
LM567PLL音調解碼器
相位檢測器和VCO形成鎖相環(PLL),當PLL鎖定且輸入信號幅度超過內部預設閾值時,輸出上的接地開關被激活.
特征:
頻率范圍為20至1,帶有外部電阻
邏輯兼容輸出,具有100mA電流吸收能力
可調節帶寬
高帶寬信號和噪聲抑制
對虛假信號的免疫力
高中心頻率(0.01Hz至500kHz)
LM567PLL音頻解碼器有許多應用;它們是按鍵音解碼,精密振蕩器,頻率監視和控制,寬帶FSK解調,超聲波控制,載波電流遙控和通信尋呼解碼器.
LM567PLL音頻解碼器的工作原理:
LM567的供電電壓為2V至9V,輸入頻率范圍為1Hz至500kHz.必須將振蕩器定時電容器Ct分成兩個,使振蕩器頻率相對于輸入頻率加倍,并且必須減小濾波電容器C1和C2,以保持相同的濾波器時間常數.當PLL被鎖定時,輸出引腳8切換到接地并激活.激活開關不需要額外的電源電流.并且開關的導通電阻與電源成反比.輸入具有足夠的幅度,使pin1降至2/3Vs以下.
LM567PLL音頻解碼器的工作原理
LM567的供電電壓為2V至9V,輸入頻率范圍為1Hz至500kHz.必須將振蕩器定時電容器Ct分成兩個,使振蕩器頻率相對于輸入頻率加倍,并且必須減小濾波電容器C1和C2,以保持相同的濾波器時間常數.當PLL被鎖定時,輸出引腳8切換到接地并激活.激活開關不需要額外的電源電流.并且開關的導通電阻與電源成反比.輸入具有足夠的幅度,使pin1降至2/3Vs以下.
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