压控振荡电路的设计和应用

压控振荡电路是指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路，频率是输入信号电压的函数的振荡器，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。用一个外加电压来控制振荡器的输出频率则可构成压控振荡电路，它的振荡输出波形可以是正弦波、方波或三角波等。压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并易于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低但调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。

一种压控振荡器的原理图如图9-29，它包括积分电路A₁、滞回电压比较电路A₂和模拟开关S等。开关位置的转换受A₂输出信号的控制。

图9-29 一种压控振荡器

当比较电路A₂的输出u_O=+U_Z时，S接通+U₁，使积分电路A₁的输入u_i为+U₁。反之，当u_o=-U_Z时，S接通-U₂，使A₁的u_i为-U₂。

假定开始时比较电路A₂的u_O=-U_Z。此时A₁的u_I=-U₂，它经R使C充电，A₁的输出u_o1向正方向线性上升。当u_O1上升到使A₂的u₊过零，即u_O1=+U_ZR₂/R₁时，u_o跳变到+U_Z，开关S换接+U₁。

对于积分电路A₁，有

设U₁=U₂=U，每当S换接时，u_I的变化为2U，此时(www.xing528.com)

由波形图9-30可见，当Δt=t₂-t₁=T/2时，u_O1从-U_ZR₂/R₁线性上升到+U_ZR₂/R₁，变化量为2U_ZR₂/R₁，故得

振荡频率为

可见，信号发生电路的振荡频率与输入控制电压U成正比。

图9-30 波形图