压控振荡器实验材料

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1、实验九压控振荡器一、实验目的了解压控振荡器的组成及调试方法二、实验原理调节可变电阻或可变电容可以改变波形发生电路的振荡频率，一般是通过人的手来调节的。而在白动控制等场合往往要求能自动地调节振荡频率。常见的情况是给出一个控制电压（例如计算机通过接口电路输岀的控制电压），要求波形发牛•电路的振荡频率与控制电压成正比。这种电路称为压控振荡器，又称为VCO或u-f转换电路。利用集成运放可以构成精度高、线性好的压控振荡器。下面介绍这种电路的构成和工作原理，并求出振荡频率与输入电压的函数关系。1、电路的构成及工作原

2、理怎样用集成运放构成压控振荡器呢？我们知道积分电路输出电压变化的速率与输入电压的大小成正比，如果积分电容充电使输出电压达到一淀程度后，设法使它迅速放电，然后输入电压再给它充电，如此周而复始，产生振荡，其振荡频率与输入电压成正比。即压控振荡器。图2.9.1就是实现上述意图的压控振荡器（它的输入电压U,>0）o图2.9.1所示电路中Ai是积分电路，仏是同相输入滞回比较器，它起开关作用。当它的输出电压UoF+Uz时，二极管D截止，输入电压（Ui>0）,经电卩□心向电容C充电，输出电压山逐渐卜降，当u°下降到零

3、再继续下降使滞回比较器A?同相输入端电位略低于零，血由+5跳变为一山，二极管D由截止变导通，电容C放电，由于放电回路的等效电阻比E小得多，因此放电很快，u。迅速上升，使A2的in很快上升到大于零，g很快从一5跳回到+山，二极管又截止，输入电压经E再向电容充电。如此周而复始，产生振荡。图2.9.2所示为压控振荡器山和阴的波形图。2、振荡频率与输入电压的函数关系f-丄丄」L£1TT]2R]R：2Uz可见振荡频率与输入电压成正比。上述电路实际上就是一个方波、锯齿波发生电路，只不过这里是通过改变输入电压6的人小

4、来改变输出波形频率，从而将电压参蜃转换成频率参蜃。压控振荡器的用途较广。为了使用方便，一些厂家将压控振荡器做成模块，有的压控振荡器模块输出信号的频率与输入电压幅值的非线性误差小于0.02%,但振荡频率较低，一般在lOOKz以下。Uo-o图2.9.1压控振荡器实验电路三、实验设备与器件1、±12V直流电源3、交流毫伏表5、频率计7、稳压管2CW231X12、双踪示波器4、直流电压表6、运算放大器*741x2、8、二极管IN4148X1电阻器、四、实验内容与步骤1、按图2.9.1接线，用示波器监视输出波形2

5、、按下表的内容，测最电路的输入电压与振荡频率的转换关系1、用双踪示波器观察并描绘u。、血波形。表2.9.1Ui(V)123456用示波器测得T(ms)f(Hz)用频率计测得f(Hz)五、实验总结作出电压一频率关系曲线，并讨论其结果。六、预习要求1、指出图2.9.1中电容器C的充电和放电回路。2、定性分析用可调电压Ui改变no频率的工作原理。3、电阻心和乩的阻值如何确定？当要求输出信号幅值为12U唧，输入电压值为3V,输出频率为3000Hz,计算出&、R4的值。