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时间:2019-06-25
《压控振荡器原理和设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实验十五压控振荡器(方案二)一.实验目的1.会简单压控振荡器的设计。2.掌握压控振荡器的基本原理和调试方法。二.实验原理压控振荡器,顾名思义,其输出频率随输入电压的改变而变化。它大致可分为两类,一类是调谐式,另一类是多谐式。多谐式一般线性好,但输出不是正弦波,只能通过间接方式获得。振荡频率一般较低。调谐式多用于发射机中,一般高频电子线性课程会有介绍。这里介绍两种压控振荡器及其常用电路类型,供大家参考。1.由5G8038构成的压控振荡器参考电路见图3-15-1,5G8038内部原理可参考相关参考书,
2、这里不再详述,其振荡频率可由下式确定。F=0.3/RC3-15-1式中,,一般Rw4取,当f=20KHz时,我们可以先定C,再求出相应的R,一般取之间。C=3300pF时,由式3-15-1可求得,则R4=R-0.5Rw4=4K,取标称值。由上式确定的频率为上限频率。低端频率通过改变8脚电位实现。我们可以通过研究电压与频率间的关系找到两者的联系。一般高低端最大差10KHz。再来看其它电阻值的确定。Rw1+R1支路、Rw2+R2支路和Rw3+R3支路,主要是为了取得电压控制信号,一般输入电阻都较大,故
3、支路电流在0.1~0.5mA间选取。5G8038电源工作可选单电源工作方式,一般高低电源电压差最小10V,最大30V,根据实际情况选择。Rw1以能改变电压范围超过3V即可。但不是越大越好,也可通过实验调试取得。为了保证输出频率的误差较小,可选用多线圈电位器,这里取,变化范围在4V左右,应Rw1在上,R1在下,否则电路不能正常振荡。Rw2和Rw3应尽可能大,以便于有较大控制范围使正弦波波形易于调节。1、8、12控制端一般对地应接抗干扰电容,以防调节电位器时产生的高频噪声引入电路引起故障。常选0.1独
4、石电容,代码104。方波输出为OC型电路,所以必须接上拉电阻,一般电流控制在1mA左右,本例中,。D1为保护管,一般用开关管即可,为的是防止8脚电位最高时,4、5脚仍有几百毫伏的电压降。RL为正弦波的负载,至少应在以上,否则输出幅度将减小。若要与后级电路相连,最好加一隔直电容。容量以上。1.由V/F器件LM331构成的压控振荡器LM331为专用V/F变换器,即可进行V/F转换,也可以进行F/V转换。适用于作精密频率电压转换器、长时间积分器、A/D转换器、线性频率调制或解调等功能性电路。其主要指标如
5、下:(1)最大线性度:0.01%;(2)变换增益:典型值1.00KHz/V;(3)满量程频率范围:1Hz~100KHz;(4)动态范围:10KHz满量程频率下最小值100dB;(5)增益温度稳定性:典型值;(6)小功耗:5V时为15mW;(7)脉冲输出与所在逻辑形式电路兼容;(8)输入电压:0.2V~+VCC图3-15-2为LM331的逻辑图与外形图。由恒流源、输入比较器和单脉冲定时器等部分组成。其工作原理如下,输入比较器的两个输入端,一个接输入电压Vin(7脚),另一个接阈值电压VN(6脚),且
6、常与1脚相连。当Vin>VN时,比较器启动单脉冲定时器,即发出单脉冲信号,驱动三极管T导通,同时接通恒流源对C充电,使VN上升。当VN上升至VN>Vin时,电流源断开,定时器自动复位;此时C通过R逐渐放电,直至VN降至VN7、tCt为电流源的接通时间。通常输入电压Vin=1~10V时,输出频率为0~10KHz。单脉冲定时器由RS触发器和一个外部RtCt网络构成的定时比较器组成。图3-15-3为由LM331构成的基本压控振荡器电路。2脚的电位器Rw1用来调节LM331的增益偏差和由Ct、Rt、R引起的误差以校准频率。输入控制电压Vin接7脚,并增加了由C1、R3组成的低通滤波器。滤波电容大多选0.1左右。3脚为频率输出端,驱动三极管T必须外接电阻RL,电流控制在1mA左右,如果后接TTL电路,则VL接+5V电源,。无要求8、时,可与VCC相连,RL相应改变。在图3-15-3中,,一般用一只固定电阻和一只可变电阻串联组成。为了保证精度和稳定性,最好选用金属膜电阻,Rw1的调节要细致,可选多圈电位器。Rt建议,,这样可求出,取。C建议用聚苯乙烯,其它电容选瓷片电容即可。7脚电阻R3应与R相同。直流输入电压可选信号源或采用图3-15-3中通过电源分压取得。电压变动范围以3脚输出要求决定。最低输入电压不要小于0.1V,最高不超过10V。分压电路电流一般取0.1~0.5mA即可。例如,要求fo=1KHz~8KH
7、tCt为电流源的接通时间。通常输入电压Vin=1~10V时,输出频率为0~10KHz。单脉冲定时器由RS触发器和一个外部RtCt网络构成的定时比较器组成。图3-15-3为由LM331构成的基本压控振荡器电路。2脚的电位器Rw1用来调节LM331的增益偏差和由Ct、Rt、R引起的误差以校准频率。输入控制电压Vin接7脚,并增加了由C1、R3组成的低通滤波器。滤波电容大多选0.1左右。3脚为频率输出端,驱动三极管T必须外接电阻RL,电流控制在1mA左右,如果后接TTL电路,则VL接+5V电源,。无要求
8、时,可与VCC相连,RL相应改变。在图3-15-3中,,一般用一只固定电阻和一只可变电阻串联组成。为了保证精度和稳定性,最好选用金属膜电阻,Rw1的调节要细致,可选多圈电位器。Rt建议,,这样可求出,取。C建议用聚苯乙烯,其它电容选瓷片电容即可。7脚电阻R3应与R相同。直流输入电压可选信号源或采用图3-15-3中通过电源分压取得。电压变动范围以3脚输出要求决定。最低输入电压不要小于0.1V,最高不超过10V。分压电路电流一般取0.1~0.5mA即可。例如,要求fo=1KHz~8KH
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