压控振荡器实验报告
【2019年整理】实验一-压控振荡器VCO的设计-(2)
（四）ADS软件的使用
本节内容是介绍使用ADS软件设计VCO的 方法：包括原理图绘制，电路参数的调 整优化、仿真等。
下面开始按顺序详细介绍ADS软件的使 用方法。
ADS软件的启动
启动ADS进入如下界面
创建新的工程文件
点击File->New Project设置工程文件名称（本 例中为Oscillator）及存储路径
VCO的设计（续）
设计指标：设计一个压控振荡器，振荡 频率在1.8GHz左右。
第一步根据振荡频率确定选用的三极管， 因为是压控振荡器，所以还需要一个变 容二极管；第二步需要用到ADS的直流 仿真；第三步通过S参数仿真确定变容二 极管的VC曲线；第四步用HB模块来进行 谐波仿真，计算相位噪音。
管子的选取
在optim/stat/Yield/DOE类里面选择GOAL，这里需 要两个，还有一个OPTIM。
在Simulation－DC里面选择一个DC。
上面的器件和仿真器都按照下图放好，并连好线。
按NAME钮出现对话框后，可以输入你需要的 名字并在你需要的电路图上面点一下，就会自 动给电路节点定义名字，如下图中的“Vcb”， “Veb”节点。
瞬时波形，按
，并“new”一个新的
“Marker”，在“Vout”的瞬时波形图中，点击一下， 然后移动鼠标，把“marker”移动到需要的地方，就 可以看到该点的具体数值。
结果如下图所示：
按Eqn编辑公式：
这表示要对“Vout”在“Marker”m3，m4之间进行一 个频率变换，这样出来的“Spectrum”就是m3和m4之 间的频谱。
振荡器采用的初始电路
振荡器采用的初始电路如下图所示，图中的三极 管、二极管以及电阻电容等器件在ADS的器件库 中均可以找到。
清华压控振荡器实验报告
电子电路实验模电部分期末考试实验报告压控振荡器（VCO）实验者：2006010989 电64赵敏实验日期：2008年12月31日实验组号：AM63 26组一、实验内容1．设计制作一个压控振荡器（VCO），参考电路如下图。
要求输出锯齿波（v O1）的幅度（峰-峰值）约为10V。
2. 在实验室安装、调试电路，使之正常工作，之后完成下列测试（具体测试项目考核时由教师指定）。
（1）观察压控作用，即改变V I测量相应的输出信号频率f。
（自选3个测量点）以下测量在指定控制电压V I（课内考查时公布）下完成。
（2）测定输出锯齿波扫描（正程）时间。
（3）测定输出锯齿波的频率。
（4）测定输出矩形波的平均脉宽。
（5）测定输出矩形波的上升时间。
（6）测定输出矩形波的脉冲幅度。
（7）改变电路中某个元件参数，使锯齿波峰－峰值为6V，写出该元件名称及改变后的参数值。
（8）V I改成–12V，修改电路，调出输出波形。
二、理论分析与预习计算1. 理论分析整个电路前面是一个积分器，后面是一个滞回比较器。
输入的直流电压V>0 。
当A2的输出电压V O2为负的最大值-U M （运放输出的负极值，大约为-11V ）时，根据A1“虚短”“虚断”，A1反相输入端的电位近似为0，二极管D 导通，电流I=2M DU U R （U D为二极管D 的导通压降）从V O1经电容C 、电阻R 2、二极管D 流到V O2（此时i I =1IV R 也从V I 经C 流到V O1，但i I <<I ，此时i I 可忽略不计），使V O1的电位升高，即积分器对I 积分，对应下图中T 1时间段。
当V O1增大至+U T （±U T 为滞回比较器的阈值电压，可以算得±U T =±34R R U M ），再稍大一点，V O2立刻跳变为正的最大值+U M （运放输出的正极值，大约为11V ）。
于是二极管D 截止，仅有i I =1IV R 也由V I 经C 流到V O1，使V O1降低，即积分器对i I 积分，应下图中T 2时间段。
压控振荡器实验报告
压控振荡器实验报告
本次实验是压控振荡器实验。
压控振荡器是一种能够通过改变外部电压控制输出频率
的振荡器，应用广泛，例如电子钟、电视调谐器、微波接收机等领域。
本实验旨在了解压
控振荡器的基本原理，掌握其工作方式与性能特点。
实验仪器：
1.压控振荡器电路板
2.示波器
3.万用表
4.直流电源
实验步骤：
1. 将压控振荡器电路板连接至电源，注意正确接线。
2. 将示波器接入电路中，测量输出波形频率和幅值，并记录数据。
实验结果：
当外部电压变化时，输出波形的频率会相应改变，这是因为压控振荡器中的电压控制
振荡器作用。
当外加电压增加，振荡器频率也增加。
输出波形的幅值也受电压变化的影响，当外接电压增加时，输出波形幅值增加。
更改电容和电阻值也会影响输出波形频率和幅值，此时需要重新调整电路参数以达到所需频率和幅值。
实验分析:
本次实验通过实际操作和测量，从理论上验证了压控振荡器的工作原理。
当外接电压
变化时，输出波形频率和幅值随之改变。
因此，在实际应用中，可以通过改变外部电压来
控制振荡器的频率和幅值，进而实现多种信号的产生和调节。
在更改电容和电阻值时，需要根据实际情况选择合适的值以达到所需的输出波形效果，这需要对振荡器的特性有一定的了解和掌握。
总结：
本次实验使我对压控振荡器的工作原理有了深刻的理解，同时也掌握了该器件的基本
特性和应用场景。
此外，通过实际的操作和测量，也提高了我的实验技能和实际应用能力，这对我今后的学习和工作都将有很大的帮助。
agc (压控振荡器)报告
学生实验报告实验课名称：高频电子线路实验实验项目名称：集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器专业名称：电子科学与技术班级： 32051002学号： 3205100237学生姓名：杨海龙教师姓名：李演明2012年12 月13日一．实验名称：集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器二．实验目的与要求：1.了解压控振荡器和用它构成频率调制的原理。
2.掌握集成电路频率调制器的工作原理。
3.查阅有关集成电路压控振荡器资料。
4.认真阅读指导书，了解566（VCO 的单片集成电路）的内部电路及原理。
5.搞清566外接元件的作用。
三，实验电路说明图9-1为566型单片集成VCO 的框图及管脚排列图9-1中幅度鉴别器，其正向触发电平定义为VSP ，反向触 发电平定义为VSM ，当电容C 充电使其电压V7(566管脚⑦对地的电压)上升至VSP ，此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电压，该电压V0为高电平；当电容C 放电时，其电压V7下降，降至VSP 时幅度鉴别器再次翻转，输出为低电平从而使V0也变为低电平，图9-1 566（VCO ）的框图及管脚排列用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。
V0为低电平时S1闭合，S2断开，这是I0=I7=0，I0全部给电容C 充电，使V7上升。
由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP 时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2的闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A 支路。
即I6=I0，由于该电流转发器的特性，B 支路电流I7应等于I6，所以I7= I0，该电流由C 放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM 时V0跳变为低电平，如此周而复始循环下去，I7及V0波形如图9-2。
566输出的方波及三角波的载波频率（或称中心频率）可用外加电阻R 和外加电容C 来确定。
f=（V8-V5）/R ·C ·V8 (Hz) 其中：R 为时基电阻VC 为时基电容V8是566管脚⑧至地的电压 V5是566管脚⑤至地的电压四．实验内容实验电路见图9-3图9-2图9-3 566构成的调频器 图9-4 输入信号电路1.观察R 、C1对频率的影响（其中R=R3+RP1）。
lc压控振荡器实验报告
lc压控振荡器实验报告lc压控振荡器实验报告篇一：实验2 振荡器实验实验二振荡器（A）三点式正弦波振荡器一、实验目的1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。
2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3. 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。
二、实验内容1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2. 进行LC振荡器波段工作研究。
3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。
4. 测试LC振荡器的频率稳定度。
三、基本原理图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz）【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下，S1全部断开，由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI可用来改变振荡频率。
振荡频率可调范围为：3.9799?M??f04.7079?M?CCI?25pCCI?5p调节电容CCI，使振荡器的频率约为4.5MHz 。
振荡电路反馈系数: F=C13560.12 C20470振荡器输出通过耦合电容C3（10P）加到由Q2组成的射极跟随器的输入端，因C3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号Q1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。
四、实验步骤根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
1. 调整静态工作点，观察振荡情况。
1）将开关S2全拨下，S1全拨下，使振荡电路停振调节上偏置电位器RA1，用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ)，。
压控振荡器实验报告
× ������
������������
������ −������������
二、实验内容
（1）观察压控作用，即改变������������ ，测量相应的输出信号频率 f。 （自选 5 个以上测 量点）
自 03
胡效赫
2010012351
（2）测定输出锯齿波的幅值。 （3）测定输出锯齿波的频率。 （4）测定输出矩形波的脉宽。 （5）测定输出矩形波的上升时间。 （6）测定输出矩形波的下降时间。 （7）测定输出矩形波的脉冲幅度。 （8）改变图 1 电路中某个元件参数，使锯齿波峰－峰值为 6V，写出该元件名称 及改变后的参数值。 修改如下： 由于± ������������ = ± ������������ × ������������ ， 故当������������ 为 43kΩ时， 取������������ 约为 24.3kΩ （如
������
������
精确到 6V 则需要调整������������ 的具体值）
（9）������������ 改成 –12V，修改电路，调出输出波形，测量输出矩形波的频率。 修改如下：将二极管反向
自 03
胡效赫
2010012351
（提高内容）改变电路中某元件参数，使 VCO 的输出线性误差减小，写出该元 件名称及参数，自选 5 个以上测量点，记录数据、计算误差，分析实验结果。 对于线性误差，压控振荡器的主要指标是： A． B． 转换关系：f = K������������ (Hz) 线性误差：指电路偏离上述转换关系的相对误差。
自 03
胡效赫
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模拟电路实验考核 压控振荡器 实验报告
一、 实验原理
1、原理图：
实验09：压控振荡器
实验九：压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator）**一、实验目的：1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。
2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。
3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容：1．熟悉VCO的原理的理论知识。
2．熟悉VCO的设计的有关的理论知识。
三、实验设备：四．理论分析：变容二极管理论分析：一个射频压控振荡器电路大致上与振荡器相同，唯有谐振电路稍有不同。
设计上是利用变容二极管（Varator）的电特性来完成利用电压控制振荡器输出频率的设计要求。
振荡器的基本理论与设计方法已于实验八陈述，故本实验仅就变容二极管的电特性与振荡器谐振电路的不同之处加以说明。
（一）变容二极管（Varator）的电特性常见的变容二极管可分成三类：线性缓变结（Graded Junction）、突变结（Abrupt Junction）、超突变结（Hyper Abrupt Junction）。
其间的主要差异在于个别的N型（N-type）中杂质（Donor）浓度分布曲线不同而造成其电容指数值（Characteristic Exponent，r）的不同，导致其容值-电压对数曲线图（C-V Curve）的差异。
其中线性缓变结的变容二极管以其电容变率较小而最不常被采用；而突变结具有相当高的Q值，得使VCO具有较低的相位噪声（Phase Noise）特性，且其调整电压（Tuning V oltage）的范围也比较宽，大约在0~60V之间。
至于超突变结以其较线性的电压－电容特性，可以提供比突变结更佳的调整电压线性度，故此类型的变容二极管是宽频段VCO的最佳选择。
一般应用上，可以使VCO的输出频率在变化一倍频的情况下，其调整电压变化范围可以控制在20V以下。
然而，因为此类型变容二极管的Q值较突变结为低，所以使得应用此类型变容二极管设计的VCO的相位噪声特性较突变结的高些。
实验十五压控振荡器方案二
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，这里不再详述，其振荡频率可由下式确定。
F=0.3/RC 3-15-1式中，44w R R 21R +=，一般R w4取ΩK 1，当f=20KHz 时，我们可以先定C ，再求出相应的R ，一般取Ω=K 10~5R 之间。
C=3300pF 时，由式3-15-1可求得Ω=K 54.4R ，则R 4=R-0.5R w4=4K Ω，取标称值Ω=K 3.4R 4。
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。
R w1+R 1支路、R w2+R 2支路和R w3+R 3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。
R w1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ΩK 10，变化范围在4V 左右，应R w1在上，R 1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。
05实验五 压控振荡器(VCO)实验
实验五压控振荡器（VCO）实验一、实验目的1、学习LC VCO原理。
2、VCO 频率控制原理。
3、VCO压控灵敏度。
4、VCO温度稳定性。
二、实验仪器1、通信基础实验箱一台2、100MHz示波器一台3、螺丝刀一把三、实验原理用LC电路和晶体管构成的VCO振荡器具有实现方便，稳定性好等特点，在现代通信电路中广泛采用。
图5-1为典型的35M VCO振荡器电路。
振荡器可分为三个部分：(1)电压控制部分，由可调电位器W1、R21组成。
(2)主振荡器部分，由晶体管Q1、电感L4、变容二极管CC1、电容C12、C13、C14组成。
(3)R22、R23为晶体管Q1偏置电阻图5-1 压控振荡器电路四、实验内容及步骤1、实验板跳线和开关设置名称 设置 说明SW_14 接通 振荡器电源J15 接通 90度连接移相器2、实验测试实验板测试点表：测试点名称测试点波形 说明J15 35 MC VCO输出用示波器或频率计测试T22（1） 35 MCT22（2） 35 MC 90度移相输出用数字万用表测试 T21 VCO控制电压测试3、实验步骤(1)当SW_14接通时VCO电路开始工作，这时可以用示波器测试J15处波形为正弦波，说明振荡器已经工作。
(2)用频率计测试VCO工作频率，是否为35M，如果频率偏离较大，可以进行微调。
(3)微调可变电位器W1，观察VCO频率变化，调整到正确35M为止。
(4)如果要进行压控灵敏度测试，则可按以下步骤操作。
a)将频率调到 34Mc ，用数字万用表测试T21处电压并记录。
b)将频率调到 36Mc ，用数字万用表测试T21处电压并记录。
c)估算出当频率变化 +/- 1Mc时的电压变化范围。
(5)实际测试的35M频率波形照片（使用100M示波器）。
(6)观察在常温情况下VCO频率变化趋势和变化量。
(7)90移相器与实验测试图5-2所示是带有90度移相器的VCO电路。
用短路线接通J15，振荡器输出频率连接到90度移相器。
VCO压控振荡器实验报告
VCO压控振荡器实验报告目录章节设计要求及方案选择 (2)框内电路设计（EWB仿真） (5)总电路叙述 (10)器件表 (12)总电路图 (13)问题及修改方案 (13)体会 (14)参考书目及文献资料 (17)附录：总电路图 (17)设计要求及方案选择1．设计内容V/F转换（VCO压控振荡器）2. 设计要求输入0—10V电压，输出0—20KHz脉冲波（或者0—10KHz 对称方波）。
绝对误差在正负30Hz以内。
3. 设计方案（1）RC压控振荡器（2）双D触发器式的VCO电路图片来源CIC中国IC网如图所示为双D触发器式的VCO。
电路输出一个占空比50％的方波信号，而消耗的电流却很小。
当输入电压为5～12V 时，输出频率范围从20～70kHz。
首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。
此时VDl被关断，Vi通过Rl向Cl充电。
当Cl 上的电压达到一定电平时，IC-A被强制翻转，其Q输出端变成高电平，Cl通过VDl放电。
同时，IC-A的CL输入端也将变成低电平，强制IC-A再翻回到Q=低电平。
由于R2和C2的延时作用，保证了在IC-A返回到Q为低电平以前，把Cl的电放掉。
IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B，产生一个占空比为50％的输出脉冲信号。
（3）具有三角波和方波输出的压控振荡器图片来源CIC中国IC网如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。
该电路是一个受控制电压控制的振荡器。
它具有很好的稳定性和极好的线性，并且有较宽的频率范围。
电路有两个输出端，一个是方波输出端，另一个为三角波输出端。
图中，A1为倒相器，A2为积分器，A3为比较器。
场效应管Q1用来变换积分方向。
比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供，积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。
电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压，以保证大输入信号时Q1能完全截止。
电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。
按图中所标元件数值，电源电压用+15V，则变换系数为1kHz ／V。
正弦波压控振荡器实验报告
一、正弦波压控振荡器实验1、压控振荡器的压控特性实验数据表P23压-9-8-7-6-5-4-3-2-1-0.5控电压(V)P24输出频3.8094.5795.4526.5037.8799.33111.34813.03514.52415.572率f(MHz)输出电压98.96243.8441.1844.5130714561188973.2851.1616.1幅度(mV)2、输出频率f-压控电压U曲线如下：3、输出电压幅度A-压控电压U曲线如下：4、计算灵敏度在输出频率f-压控电压U曲线上选取两点A(-6，6.5)，B(-1,14.5)，则K0=（14.5-6.5）/（-1-（-6））=1.6MHz/V二、振幅调制与解调电路实验1、MC1496各引脚电位实验数据PIN 1 2 3 4 5 6 7 （V）-3.92 m -757m -753m -3.28m -8.54 7.19 3.92m PIN 8 9 10 11 12 13 14 （V） 5.52 4.32m 5.52 4.72m 7.18 4.32M -9.812、f c=2MHz,V pp=200mV,f M=2kHz,V pp=200mV进行调制a、调幅信号的时域波形：由上图可以计算出，调制指数m A=(1.2-0.8)/(1.2+0.8)=20%b、已调波的频谱：c、调幅信号的数学表达式:V O =)*2000000**2cos(*)*2000**2cos(*2.01*2.0t pi t pi 】【 所占带宽为4MHz.3、答：分别改变载波和基波信号幅度时，改变基波幅度对已调信号波形影响更大。
三、调频电路实验1、FM 波的时域波形：由上图可算出M f =（f max -f min ）/F=476 2、FM 波的频谱图：3、带宽为2MHz 。
4、思考题：a 、载频信号频率f c =2*10^8Hz ，调制信号频率f M=1KHz 。
b 、调制系数增大,带宽也增大。
压控振荡器特性实验报告
压控振荡器特性实验报告本报告主要描述了压控振荡器（PLL）的基本原理，其特性的实验研究，以及如何调整参数来优化振荡器的响应。
PLL是一种现代信号处理技术，其主要用途是同步时钟和信号，它可以有效地抑制外部脉冲和抑制空间抖动。
本文基于波形实验来研究压控振荡器的特性和参数对振荡器响应的影响，以及如何优化振荡器的性能。
一、压控振荡器的基本原理压控振荡器（PLL）是一种特殊的锁定振荡器，它可以提供一种电力信号来同步另一个信号的频率，从而实现直接的时钟同步和循环控制。
由积分器、相位关联器、比较器和旋转滤波器等部件组成。
基本原理是：通过积分器从参考信号产生一个频率和相位接近参考信号的跟踪信号，比较器将参考信号与跟踪信号相比较，检测出相位差和频率差，将处理后的信号作为控制信号输入控制执行器，使其输出控制电压，控制振荡器的调谐，有效地实现了振荡器的锁定。
二、实验设置实验中，使用一个基于特斯拉耦合器集成电路来实现压控振荡器，其电路模型如图1所示，由Vdd、空间变压器（T2）、旋转滤波器（T3）、参考振荡器R1、比较器（T4）、积分器（T1）和控制执行器（T5）组成。
信号源将宽带噪声和视频信号（脉冲讯号）输入到积分器的输入端，积分器将此信号放大并输出到比较器，比较器负责比较参考信号和检测信号的相位差，然后将处理后的信号作为控制信号输入控制执行器，控制执行器控制旋转滤波器和控制电压，从而实现对振荡器的调谐。
三、实验结果（1）抑制外部脉冲和空间抖动在实验中，采用外部脉冲讯号作为参考信号，采用宽带噪声信号作为检测信号，用于测试PLL系统抑制外部脉冲和空间抖动的能力。
从实验结果可以看出，在控制电压范围内，随着控制电压的增大，空间抖动的幅度随之减少。
说明压控振荡器能有效地抑制外部脉冲和空间抖动，从而提高系统性能。
（2）响应特性为了观察压控振荡器的响应特性，首先采用正弦波讯号作为参考信号，将其频率调节至频率范围内，在不同的控制电压下，采用oscilloscope来观察振荡信号的相位和频率。
实验十五 压控振荡器
实验十五压控振荡器一、实验目的1、了解压控振荡器的组成及调试方法2、学习压控振荡器的应用二、实验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。
利用集成运放可以构成精度高、线性好的压控振荡器。
下面介绍这种电路的构成和工作原理，并求出振荡频率与输入电压的函数关系。
1、电路的构成及工作原理怎样用集成运放构成压控振荡器呢？我们知道积分电路输出电压变化的速率与输入电压的大小成正比，如果积分电容充电使输出电压达到一定程度后，设法使它迅速放电，然后输入电压再给它充电，如此周而复始，产生振荡，其振荡频率与输入电压成正比。
即压控振荡器。
图15-1就是实现上述意图的压控振荡器(它的输入电压Ui＞0)。
图15－1所示电路中A1是积分电路，A2是同相输入滞回比较器，它起开关作用。
当它的输出电压u01=+UZ时，二极管D截止，输入电压（Ui＞0），经电阻R1向电容C充电，输出电压uo 逐渐下降，当u下降到零再继续下降使滞回比较器A 2同相输入端电位略低于零，uO1由+UZ跳变为－UZ，二极管D由截止变导通，电容C放电，由于放电回路的等效电阻比R1小得多，因此放电很快，uO迅速上升，使A2的u+很快上升到大于零，uO1很快从－UZ跳回到+UZ，二极管又截止，输入电压经R1再向电容充电。
如此周而复始，产生振荡。
图15－1 压控振荡器构成原理图图15－2所示为压控振荡器u O 和u O1的波形图。
图15－2 压控振荡器波形图2、振荡频率与输入电压的函数关系Zi 3141U U C R 2R R T 1T 1f =≈=可见振荡频率与输入电压成正比。
上述电路实际上就是一个方波、锯齿波发生电路，只不过这里是通过改变输入电压U i 的大小来改变输出波形频率，从而将电压参量转换成频率参量。
实验十五压控振荡器(方案二)
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，这里不再详述，其振荡频率可由下式确定。
F=0.3/RC 3-15-1式中，44w R R 21R +=，一般R w4取ΩK 1，当f=20KHz 时，我们可以先定C ，再求出相应的R ，一般取Ω=K 10~5R 之间。
C=3300pF 时，由式3-15-1可求得Ω=K 54.4R ，则R 4=R-0.5R w4=4K Ω，取标称值Ω=K 3.4R 4。
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。
R w1+R 1支路、R w2+R 2支路和R w3+R 3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。
R w1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ΩK 10，变化范围在4V 左右，应R w1在上，R 1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。
实验7(压控振荡器)
实验七压控振荡器构成的频率调制器一、实验目的1.熟悉压控振荡器的基本工作原理2.掌握利用压控振荡器实现频率调制的原理。
二、实验仪器双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置三、实验原理图7-1为NE566型单片集成VCO的方框图及管脚功能。
NE566的内部主要包括恒流源、电流转发器、幅度鉴别器、电子开关和控制电压形成电路。
恒流源的电流受外接定时电阻R的控制；电流转发器的作用是使电流I1与I2保持相等；幅度鉴别器的作用是当其输入端的电压U C高于正向触发电平U SP时输出为高电平，当U C低于反向触发电平U SM时输出为低电平，当U C介于U SP与U SM之间时输出不变。
控制电压形成电路的作用是：当幅度鉴别器的输出为低电平时，使电子开关K1闭合、K2断开，从而电容C的充电电流等于I0；当幅度鉴别器的输出为高电平时，使电子开关K2闭合、K1断开，从而电容C的放电电流等于I0（因I1=I2）。
由此可见，通过电容C的充电和放电，4脚电压在U SM与U SP之间变化且波形为三角波，3脚的波形为方波。
改变电容C的容量和电阻R都可以改变电容C 电压的变化速度，从而改变电路的振荡频率。
管脚功能：1 -5V电源2 空3 方波输出端4 三角波输出端5 频率控制端6 外接定时电阻7 外接定时电容8 +5V电源图7-1 NE566的框图及管脚功能566输出的方波及三角波的载波频率（或称中心频率）可用外加电阻R 和外加电容C 来确定。
)(858Hz V C R V V f ⋅⋅-=其中：R 为时基电阻、 C 为时基电容、V8是566管脚⑧至地的电压、V5是566管脚⑤至地的电压 ，R3＝３Ｋ，Rp1＝１Ｋ，Ｃ１＝２２００Ｐ。
图7-2为实验电路，其中R 3与R p1串联后为电路的定时电阻，改变R p1可改变调频灵敏度（同时也影响振荡频率）。
电流源的控制电压（由5脚加入）由R p2、R 4、R 5、R 6提供，改变R p2可改变电路的中心振荡频率。
东南大学_通电实验_实验6正弦波压控振荡器实验
实验二正弦波压控振荡器实验实验目的 .1. 通过实验，进一步加深理解LC 振荡电路的基本工作原理，熟悉振荡电路的起振条件及影响频率稳定度的因素。
2. 理解压控振荡电路的工作原理，加深对压控特性的理解。
实验仪器与器材双踪示波器（大于40MHZ ） 1台 万用表 1只 IST －B 智能信号测试仪 1台 高频信号发生器 1台实验电路压控振荡器（VCO ）的一般特性如下图 3.1 所示，当不加控制电压时，其输出频率为自 由振荡频率；当控制电压u C 增加时，输出振荡频率升高；当控制电压u C 减小时，输出振荡 频率降低。
Co因此，控制电压与输出频率的关系可表示为(这里认为是线性器件)：式3.1中，ω0为自由振荡频率，K 0为压控灵敏度，V c (t )为控制电压。
压控灵敏度定义为 单位控制电压引起VCO 振荡频率的调控增量，用K o 表示，单位Hz/V 。
通常，采用变容二极管作为 VCO 器件。
变容二极管是利用 PN 结的结电容随反向电压 而变化这一特性而设计制作成的一种压控电抗元件。
变容二极管的符号和结电容变化的曲线 如图 3.2 中所示。
0.15μH100pFC由于变容二极管的结电容较小，通常为几十pF，所以变容管构成的VCO 振荡频率在高频段。
以变容管为VCO 的原理图如图3.3 所示。
将变容二极管接入LC 振荡器的振荡回路中，让变容管的可调电容参与振荡频率，就构成了变容二极管VCO。
图3.3(b)和(a)分别为振荡交流通路和变容二极管电压控制电路。
由图中可知该振荡器为Clapp 振荡器，变容二极管与2.2μH 电感并接以后参与LC 回路，调节振荡频率。
必须注意的是变容二极管必须处于反偏工作状态，因此图中控制电压u C 为正的调变电压加在变容二极管负极，而变容二极管的正极通过2.2μH电感接地，如图3.3(c)所示的变容二极管控制电路。
该VCO的输出频率范围为100MHz~110MHz。
2.2μH20pF u CjCV在本实验中，所采用VCO 电路图如图3.4所示。
晶体振荡器与压控振荡器
晶体振荡器与压控振荡器一、实验目的：1．掌握高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力，并在此基础上设计并联变换的晶体正弦波振荡器。
2．比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验内容：1．熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2．分析与比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。
3．改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化。
三、基本原理：1.下图是石英晶体谐振器的等效电路：图中C0是晶体作为电介质的静电容，其数值一般为几个皮法到几十皮法。
L q、C q、r q是对应于机械共振经压电转换而呈现的电参数。
r q是机械摩擦和空气阻尼引起的损耗。
由图3-1可以看出，晶体振荡器是一串并联的振荡回路，其串联谐振频率f q和并联谐振频率f0分别为f q=1/2πLqCq，f0= f q Co1Cq/图1 晶体振荡器的等效电路当W＜W q或W> W o时，晶体谐振器显容性；当W在W q和W o之间，晶体谐振器等效为一电感，而且为一数值巨大的非线性电感。
由于Lq很大，即使在W q处其电抗变化率也很大。
其电抗特性曲线如图所示。
实际应用中晶体工作于W q~W o之间的频率，因而呈现感性。
图2 晶体的电抗特性曲线设计内容及要求2 并联型晶体振荡器图 3 c-b 型并联晶体振荡器电路Q1Re C1C212Y1C3Rb2CbRb1LcVCC GNDCcQ1ReC1C212Y1C3图 4 皮尔斯原理电路图 5 交流等效电路C3用来微调电路的振荡频率，使其工作在石英谐振器的标称频率上，C1、C2、C3串联组成石英晶体谐振器的负载电容C L 上，其值为 C L =C1C2C3/(C1C2+C2C3+C1C3)C q / (C 0+C L )<<13.电路的选择：晶体振荡电路中，与一般LC 振荡器的振荡原理相同，只是把晶体置于反馈网络的振荡电路之中，作为一感性元件，与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。
实验二 压控振荡器和放大器测量实验
实验二放大器和压控振荡器测量实验1、实验设置的意义宽带放大器是工作频率上限与下限之比甚大于1的放大电路。
习惯上也常把相对频带宽度大于20％～30％的放大器列入此类。
这类电路主要用于对视频信号、脉冲信号或射频信号的放大。
为了扩展带宽，除了使其增益较低以外，通常还需要采用高频和低频补偿措施，以使放大器的增益-频率特性曲线的平坦部分向两端延展。
可以归入宽带放大器的还有用于时分多路通信、示波器、数字电路等方面的基带放大器或脉冲放大器（带宽从几赫到几十或几百兆赫），用于测量仪器的直流放大器（带宽从直流到几千赫或更高），以及音响设备中的高保真度音频放大器（带宽从几十赫到几十千赫）等。
用于射频信号放大的宽带放大器（大多属于带通型），如雷达或通信接收机中的中频放大器，其中心频率为几十兆赫或几百兆赫，通带宽度可达中心频率的百分之几十。
微波放大器的种类很多，有行波管放大器、参量放大器、隧道二极管放大器等。
衡量放大器性能的主要参数有增益、噪声、寄生振荡和失真等。
测量这些参数的方法也很多，但是，对于放大器的微小失真和寄生振荡的测量，一般实验技术就很难解决。
由于频谱仪具有高灵敏度，高分辨力、宽动态范围，所以能很好的解决这些参数测量的问题。
压控振荡器(简称VCO)，是输出信号频率随输入控制电压变化的振荡器，也可以看作是一种电压频率变换器。
它可以用作频率扫描信号发生器，FM调制器等，也是锁相技术的重要组成部分。
因此在现代通信、导航、雷达、广播电视、工业控制以及仪表测量等技术领域中有广泛的应用，在航空、航天电子工程设备中的应用更是随处可见，因此对压控振荡器的学习和研究十分重要。
振荡器作为一种电路元件，其输出量是对应于一定频率或频率范围的电压或功率。
利用频谱仪，这些频响数据能在示波管屏幕上准确直观地显示出来。
此外，频谱仪比起示波器来讲对低电平的失真具有更高的灵敏性，可以准确直观地显示谐波失真。
高的灵敏度和宽的动态范围也使频谱仪得以测量低电平调制。
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微波与天线实验报告
实验名称：压控振荡器
实验指导：黎鹏老师
一、实验目的：
1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。
2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。
3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真，并分析结果。
二、预习内容：
1．熟悉VCO的原理的理论知识。
2．熟悉VCO的设计的有关的理论知识。
三、实验设备：
项次设备名称数量备注
1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪
2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A
3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4
4 直流电源连接线1条DC-1
5 MICROWAVE软件1套微波软件
四、实验步骤
1、硬件测量：
1．对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。
2．准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组，若干小器件等。
3．测量步骤:
MOD-9之P1端子的频率测量：
⑴设定 RF-2000测量模式：COUNTER MODE.
⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC
输入端子连接起来。
⑶针对模组P1端子做频率测量。
⑷调整模组之旋钮，并记录所量测频率值：
最大_623_______ MHZ。
最小___876_____ MHZ。
4．实验记录：填写各项数据即可。
5．硬件测量的结果建议如下为合格：
RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ
Pout≥5dBm
6．待测模组方框图:
2、软件仿真：
1、进入微波软件。
2、在原理图上设计好相应的电路，设置好端口，完成频率设置、尺寸规范、
器件的加载、仿真图型等等的设置。
3、最后进行仿真，结果应接近实际测量所得到的仿真图形。
4、电路图：
测试数据如下列。
由数据可知VCO 的重要参数[调整率] 平均约为15MHz/V 。
Output Freg. (MHz)
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 Vtune (Vdc) 0.32 1.72 3.28 4.81 6.10 7.24 8.41 9.64 11.30 13.99 19.8
5
Kvco (MHz/V) 14.29 12.82 13.07 15.50 17.54 17.09 16.26 12.05 7.43
200 - 400MHz VCO 200
250
3003504000510
1520Tuning Voltage , Vtune ( Vdc )O u tp u t F r e q u e n c y ( M H z )
2A
KAOJIN。