線(xiàn)性度好的三角波/方波輸出VCD

電路的功能

VCO（電壓控制振蕩器）可作為PLL電路和掃描振蕩器使用。用于高頻的VCO，通常控制范圍較窄，低頻時(shí)卻要求可變范圍較寬。VCO的組成形式還有V-F轉(zhuǎn)換器，其輸出波形為脈沖波。

本電路采用了由OP放大器組成的積分電路，能夠產(chǎn)生線(xiàn)性度好的三角波，若在三角波輸出端增加正弦波轉(zhuǎn)換器，便可構(gòu)成正弦波輸出VCO，振蕩頻率的上限受OP放大器的轉(zhuǎn)換速度的限制，大約可達(dá)100KHZ。頻率下限取決于積分時(shí)間常數(shù)，采用延長(zhǎng)積分電路時(shí)間常數(shù)的辦法，也可在超低頻范圍內(nèi)應(yīng)用。

電路工作原理

本電路由極性切換電路、反相積分器、滯后比較器等構(gòu)成。極性切換電路的作用是使OP放大器同相、反相交替工作，采用FET開(kāi)關(guān)方式。TR1導(dǎo)通時(shí)，OP放大器A1成為反相緩沖器，這是很容易理解的。

積分器按照R0和CO確定的斜率對(duì)極性切換電路中獲得的±VO電壓進(jìn)行積分，當(dāng)積分電壓達(dá)到滯后比較器的基準(zhǔn)電壓±V時(shí)，積分方向反轉(zhuǎn)、這種動(dòng)作反復(fù)重復(fù)。

OP放大器擺到正時(shí)，F(xiàn)ET偏壓為0，工作在飽和狀態(tài)，形成低阻飽和，A1為放大倍數(shù)等于1的反相放大電路，控制電壓VO被反向，得到-VO，積分器A2接VO/C0.R0（V/SEC）的斜率對(duì)-VF進(jìn)行積分，大約達(dá)到5V時(shí)，A2極性反轉(zhuǎn)，這時(shí)，TR1被夾斷電壓VP逆置偏，呈斷開(kāi)狀態(tài)，A1成為同相緩沖器。

因?yàn)橛肰O控制積分時(shí)間，如果RO和CO不變，同步時(shí)間T則為穿越V時(shí)間的2倍，于是振蕩頻率：

由此可以看出FOWO與控制電壓VC成正比。

元件的選擇

OP放大器必須根據(jù)振蕩頻率范圍選擇，例如振蕩頻率要比較器，如工作在無(wú)相位補(bǔ)償狀態(tài)，應(yīng)選擇可外接相位補(bǔ)償?shù)?a target="_blank">產(chǎn)品。工作在超低頻時(shí)，由于積分時(shí)間常數(shù)要加大，須選用輸入偏流IB小的FET輸入型OP放大器，RO的阻值應(yīng)加大。也可加大CO的容量，但是如容量加大，電容器的性能便有惡化的可能。

極性切換電路的R2，基阻值如不比TR1的通態(tài)電阻大得多，反相工作時(shí)就會(huì)產(chǎn)生增益誤差，應(yīng)適當(dāng)增大R2的阻值，也可用降低通態(tài)電阻的辦法。積分電容器CO與振蕩頻率的穩(wěn)定度有關(guān)，應(yīng)選用溫度系數(shù)小的產(chǎn)品，本電路采用了苯乙烯電容。但是作為PLL電路的VCO使用時(shí)，如果變化范圍具有一定安全余量，則可允許頻率有一定的漂移，因此也可選用聚酯薄膜電容。