SHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
压控振荡器
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Abstract
摘 要
压控振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频
率是输入信号电压的函数的振荡器 VCO，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。
关键词：频率，电压
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目 录
目 录
摘 要...............................................................................................................................II
目 录.............................................................................................................................III
第一章 设计指标和要求...............................................................................................1
一.1 设计指标............................................................................................................1
一.2 设计内容及工作量............................................................................................1
第二章 整机电路的框图和工作原理...........................................................................2
二.1 压控振荡器的工作原理....................................................................................2
二.2 系统设计方案分析............................................................................................2
二.3 压控振荡电路芯片............................................................................................2
二.4 压控整机电路图................................................................................................7
第三章 单元电路设计...................................................................................................9
三.1 滞回比较器设计................................................................................................9
三.2 反向积分电路设计............................................................................................9
第四章 系统调试.........................................................................................................10
四.1 程序调试..........................................................................................................10
四.2 本章小结..........................................................................................................10
结 论.............................................................................................................................11
参考文献......................................................................................................................12
致 谢.............................................................................................................................13
附 录.............................................................................................................................14
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第一章 设计指标和要求
第一章 设计指标和要求
一.1 设计指标
要求：
1.输入信号为直流信号；
2.振荡频率 30~15kHz，振荡频率连续可调；
3.输出电压幅值为±5V；
4.可选器件三极管、集成运放、电容、电感等，不能用集成转换芯片
如 LM311 等。
一.2 设计内容及工作量
1.总体设计，画出框图
2.单元电路设计，进行必要的计算
3.电气原理设计，绘原理图
4.用 Multisim 对电路进行仿真，并分析仿真结果；
5.列元器件明细表；
6.安装调试
7.撰写设计说明书（应不少于 5000 字）
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第二章 整机电路的框图和工作原理
第二章 整机电路的框图和工作原理
二.1 压控振荡器的工作原理
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。而在自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出的控制电压)，要求
波形发生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。
二.2 系统设计方案分析
压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电
压，电路可制成频率调节十分方便的信号源；用正弦电压作为控制电压，电路
就成为调频振荡器；而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。
考虑到此次设计为低频信号输出，且波形稳定，电压和频率的关系接近线
性关系，故选择设计框图如下图所示。
本次设计应用集成运放芯片 741 和电阻电容组成反相积分电路，再和若干
个电阻构成滞回电压比较器，分别给两个电路输入两个参考电压，然后由反馈
电阻控制二极管的导通和截止，在反相积分电路的输入端形成一个矩形波，从
而来控制电容的充放电的时间，以此来控制输出频率的变化，从而实现电压控
制频率的这一目的，涉及的芯片很常见，电压和频率之间的关系也稳定，整个
电路分工明确，可操作性高。
二.3 压控振荡电路芯片
压控振荡电路芯片的介绍
运算放大器分为:三端集成运放、五端集成运放、七端集成运放和九端集成运
放。
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