2米波段144兆 AM 無線電測向機 制作 ( VR2首創 )

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壓控振盪器（VCO）
壓控振盪器（VCO）
壓控振盪器（VCO）是指信號發生器輸出信號的頻率由外加信號電壓控制。VCO的頻率與控制電壓成線性關係。它是PLL的重要組成部分。
PLL的概念
我們所說的PLL。其實就是鎖相環路，簡稱為鎖相環。許多電子設備要正常工作，通常需要外部的輸入信號與內部的振盪信號同步，利用鎖相環路就可以實現這個目的。鎖相環路是一種回饋控制電路，簡稱鎖相環（PLL）。鎖相環的特點是：利用外部輸入的參考信號控制環路內部振盪信號的頻率和相位。
因鎖相環可以實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，所以鎖相環通常用於閉環跟蹤電路。鎖相環在工作的過程中，當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環名稱的由來。
目前鎖相環主要有類比鎖相環，數位鎖相環以及有記憶能力（微機控制的）鎖相環。
PLL的組成
鎖相環通常由鑒相器（PD）、環路濾波器（LF）和壓控振盪器（VCO）三部分組成，鎖相環組成的原理框圖如圖8-4-1所示。
鎖相環中的鑒相器又稱為相位比較器，它的作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，並將檢測出的相位差信號轉換成uD（t）電壓信號輸出，該信號經低通濾波器濾波後形成壓控振盪器的控制電壓uC（t），對振盪器輸出信號的頻率實施控制。
file:///C:/DOCUME%7E1/GY/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg
壓控振盪器（VCO）的基本概念
調節可變電阻或可變電容可以改變波形發生電路的振盪頻率，一般是通過人的手來調節的。而在自動控制等場合往往要求能自動地調節振盪頻率。常見的情況是給出一個控制電壓（例如電腦通過介面電路輸出的控制電壓），要求波形發生電路的振盪頻率與控制電壓成正比。這種電路稱為壓控振盪器，又稱為VCO或u -f轉換電路。
壓控振盪器是鎖相環中關鍵部件，在實際應用中有很多種結構。
壓控振盪器（VCO）電路的舉例和原理
利用集成運放就可以構成精度高、線性好的壓控振盪器。
我們知道積分電路輸出電壓變化的速率與輸入電壓的大小成正比，如果積分電容充電使輸出電壓達到一定程度後，設法使它迅速放電，然後輸入電壓再給它充電，如此周而復始，產生振盪，其振盪頻率與輸入電壓成正比。即壓控振盪器。下圖就是實現上述意圖的壓控振盪器(它的輸入電壓Ui＞0)。
圖中所示電路中A1是積分電路，A2是同相輸入滯回比較器，它起開關作用。當它的輸出電壓u01=+UZ時，二極體D截止，輸入電壓 （Ui＞0），經電阻R1向電容C充電，輸出電壓uo逐漸下降，當u0下降到零再繼續下降使滯回比較器A2同相輸入端電位略低於零，uO1由+UZ跳變為 －UZ，二極體D由截止變導通，電容C放電，由於放電回路的等效電阻比R1小得多，因此放電很快，uO迅速上升，使A2的u+很快上升到大於零，uO1很快從－UZ跳回到+UZ，二極體又截止，輸入電壓經R1再向電容充電。如此周而復始，產生振盪。振盪頻率與輸入電壓的函數關係為：
file:///C:/DOCUME%7E1/GY/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg
上述電路實際上就是一個方波、鋸齒波發生電路，只不過這裏是通過改變輸入電壓Ui的大小來改變輸出波形頻率，從而將電壓參量轉換成頻率參量。
壓控振盪器的用途較廣。為了使用方便，一些廠家將壓控振盪器做成模組，有的壓控振盪器模組輸出信號的頻率與輸入電壓幅值的非線性誤差小於0.02%，但振盪頻率較低，一般在100Kz以下。

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