壓控晶振構(gòu)成及原理

壓控晶振主要由石英諧振器、變?nèi)荻�極管和振蕩電路組成，其工作原理是通過控制電壓來改變變?nèi)荻�極管的電容，從而“牽引”石英諧振器的頻率，以達(dá)到頻率調(diào)制的目的。VCXO大多用于鎖相技術(shù)、頻率負(fù)反饋調(diào)制的目的。

壓控振蕩器電路圖（一）

所謂壓控振蕩器就是振蕩頻率高低受電壓大小控制的振蕩器，下圖所示是克拉潑型LC壓控振蕩器原理電路。電路中VT1為振蕩管，L1為振蕩電感，C1，C2和VD1結(jié)電容均為振蕩電容，C1，C2容量通常比VD1結(jié)電容大得多。

變?nèi)荻�極管在直流工作電壓的作用下處于反向偏置狀態(tài)，輸入信號(hào)電壓大小的變化，將引起變?nèi)荻�極管VD1反向偏置電壓大小的相應(yīng)變化，這樣VD1的結(jié)電容大小將隨之改變，從而使振蕩器的振蕩頻率做相應(yīng)的變化，實(shí)現(xiàn)壓控振蕩。

直流工作電壓通過L1加到變?nèi)荻�極管負(fù)極，正極與VT1基極相連，直流工作電壓不變，當(dāng)輸入電壓增大時(shí)，VD1反向偏置電壓減小，其結(jié)電容增大。當(dāng)輸入電壓減小時(shí)，VD1反向偏置電壓增大，其結(jié)電容減小。

壓控振蕩器電路圖（二）

LM111組成的壓控振蕩器電路圖

圖1  10Hz至10kHz壓控振蕩器的應(yīng)用電路

壓控振蕩器電路圖（三）

指數(shù)式壓控振蕩器電路圖

壓控振蕩器電路圖（四）

寬范圍可控的壓控振蕩器（NE566V）電路圖

壓控振蕩器電路圖（五）

某彩色電視接收機(jī)VHF調(diào)諧器中第6-12頻段的本振電路如圖所示電路中，控制電壓VC為0.5-30V，改變這個(gè)電壓，就使變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容發(fā)生變化，從而獲得頻率的變化。由圖4可見，這是一典型的西勒振蕩電路，振蕩管呈共集電極組態(tài)，振蕩頻率約為170-220MHz，這種通過改變直流電壓來實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)的方法，通常稱為電調(diào)諧，與機(jī)械調(diào)諧相比它有很大的優(yōu)越性。

壓控振蕩器電路圖（六）

一般的控振蕩器電路的F/V轉(zhuǎn)換線性度較差。本VCO電路采用電壓可控的電流源，如下圖所示：可明顯改善線性度。

壓控振蕩器電路圖（七）

壓控振蕩器電路圖（八）

用NE555的指數(shù)式壓控振蕩器電路圖