对于某些无线应用程序，需要调谐类型的振荡器，其输出频率是输入的函数。最常见的是电压信号用作控制输出频率的控制输入。这些类型的振荡器称为电压控制的振荡器或简单的VCO。
最常见的是，这些用于脉冲调节器（AM），频率调节器（FM）和相锁定循环。通过以电子方式控制谐振电路RLC的电压依赖性电容来改变频率。让我们讨论有关此概念的简要介绍。
大纲
VCO中的频率控制
VCO采用多种形式，它可以是某种类型的LC或晶体振荡器，也可以是某种类型的RC振荡器或多启动器。下图说明了VCO的基本操作。
对于RC型振荡器，振荡的频率与电容（F = 1 /（2πRC））成反比，而对于LC振荡器，振荡频率为1 /（2π√LC）。因此，随着反向或对照电压的增加，电容会降低。因此，对照电压的增加增加了振荡的频率，反之亦然。
在上图中，振荡器在标称控制电压VC处以正常或自由运行频率运行。频率随着对照电压高于标称值的增加而增加，并且频率随着名义电压低于VC的降低而降低。
为了实现此可变电压，可变电容二极管的使用，使用的变量可在不同的电容范围内使用。为低频振荡器实施了替代方法，例如在电压控制电流源的帮助下更改电容器的充电率。
电压控制振荡器的类型
根据波形的类型产生的电压控制振荡器分为两组，即谐波振荡器和松弛振荡器。
谐波振荡器
谐波或线性电压控制的振荡器会产生正弦输出波形。晶体和LC振荡器是这种类型VCO的示例。在此VCO中，二极管上的电压改变了变量二极管的电容。因此，变体会更改LC电路的电容，从而变化。
关于电源，与松弛振荡器相比，这些振荡器的温度和噪声频率稳定性要好得多。但是，该振荡器的缺点是它不能在单片IC上轻松实现。
放松振荡器
这些VCO用于生成三角形或锯齿波形。这些可以轻松地在整体式IC上实现，这些IC可以在各种频率上可调。这些振荡器再次分类为发射极耦合VCO，接地电容器VCO和延迟基于RING VCO。
VCO的最常见用途是两种形式，即VCO作为Andtable Multivibrator和VCO作为Schmitt触发器。
的情况下可观的多振荡器VCO，多元电启动器两侧的电容充电电流与外部输入电压成正比。根据多振总频率范围中的电容器值。
方波是这种类型的振荡器的输出。该方案的运行简单，成本较低，并且与低电源电流一起使用。
VCO的另一种常见形式基本上是由比较器，集成器，开关和施密特触发器构建的。正时电容器通过VCO IC内部的缓冲区充电在确定的电压范围内。该充电电流与调制电压成正比。
一旦达到阈值水平，电容器就会停止充电并开始排放。因此，充电和排放的循环产生的周期性输出不以方形类型的形式。
VCO工作原理
可以使用不同的电压控制来实现各种电路设计以实现电压控制的振荡器电子元器件像晶体管，变量二极管，操作放大器等一样。下图显示了使用不可观的多启动器的简单电压控制振荡器。
在这个时期，恒定电阻R1和R2带到了外部控制线V控制。C1和C2通过R1和R2的变化随着V的变化而变化的电压控制电压。因此，随着V的增加，放电速度增加控制。
这种布置改变了晶体管基部必须爬或下降到的基本电压。因此，通过这些RC元素，晶体管的打开或关闭会改变输出处的振荡的工作频率。
下面显示了用于电压控制的振荡器的另一种形式的电路，该电路通过使用两个操作放大器实现。它在输出处生成方波，其频率由对照电压确定。第一个运算放大器作为集成符起作用。
对照电压在输入端子上施加，并且由于电压分离器排列，一半的控制电压在第一个Op-AMP的正端子处施加。同样，在负端子下，电压保持在相同的水平上，以维持跨R1的电压下降是对照电压的一半。
当MOSFET打开时，电阻R1的电流流过MOSFET。现在转换为电流信号的电压为电容器充电。因此，为了采购此电流，第一个运算放大器必须提供稳定上升的输出电压。
当MOSFET关闭时，电流从R1流出，因此排出了电容器。因此，从第一个操作到APP下降的输出电压。因此，第一个运算放大器的输出是三角波形。
第二个运算放大器作为Schmitt Trigger工作，它接受三角波作为第一个操作AMP的输入。当输入电压高于阈值级别时，它将在其输出处输出VCC，如果输入量低于阈值级别，则输出将变为零。因此，在输出处产生方波输出。
使用LM566的电压控制振荡器
LM566是电压控制的振荡器IC单元，它是用内部电路构建的，以生成三角波和方波信号，其频率由外部电容器和电阻器设置或调整，然后使用DC电压进行应用。
下图显示了LM566 IC的框图，其中电流源以电阻器R1设置的速率充电和排放外部电容器，并控制DC输入电压。为了在充电和放电之间切换电容器施密特触发电路如图所示使用。
施密特触发器和三角形开发的方波电压电容器的电压通过缓冲区放大器作为输出提供。
相位锁定循环
电压控制的振荡器是相锁环的重要组成部分。相时钟循环是许多中使用的模拟构建块数字和模拟申请。这些用于许多数字和通信系统的时钟恢复中，也用作电视和无线通信系统中的频率合成器，以选择各种渠道。
PLL以这样的方式运行，使电压控制振荡器的频率和相位与第二个参考信号同步。它是由电压控制的振荡器，低通滤波器和相位检测器组成的电子电路，如图所示。它能够与传入信号同步或锁定。
每当传入信号的频率变化时，相比较器都会比较输入的频率与振荡器输出信号的频率并产生相位差信号。
该输出在低通滤波器中过滤，并作为V产生过滤器输出控制控制VCO的频率，直到频率和相位差为零。此时，PLL已锁定或同步到输入频率。PLL主要用于频率合成和频率调制应用。
VCO的应用
- 音调生成器
- 功能生成器
- 相锁环
- 在合成器中生成可变音调以生产电子音乐
- 在通信设备中，这些用作频率合成器
- 时钟生成器
- 频移键
