高频电路实验七(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。

)

(8

5

8Hz 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。因5脚电压随调制信号变化，故电路的振荡频率也随调制信号变化，从而实现调频。 五、实验内容

1.按图接线，观察R 、C1对频率的影响（其中R=R3+RP1）。

①将C1接入566管脚⑦，Rp2及C2接至566管脚⑤；接通电源（±5V ）。

②调Rp2使V5=3.5V ，将频率计接至566管脚③，改变RP1观察方波输出信号频率，记录当R 为最大和最小值时的输出频率。当R 分别为Rmax 和Rmin 及C1=2200时，计算这二种情况下的频率，并与实际测量值进行比较。用双踪示波器观察并记录R=Rmin 时方波及三角波的输出波形。

当R 最小时，测量值= 理论值=)(85

8max Hz V C R V V f ⋅⋅-=

当R 最大时，测量值= 理论值=85min

8

V V

f R C V -==⋅⋅ 2.观察输入电压对输出频率的影响

直流电压控制：先调RP1至最大，然后改变RP2调整输入电压，测当V5在2.2V~4.2V 变化时输出频率f 的变化，V5按0.2V 递增。将测得的结果填入表7.1。

表7-1 压控振荡器的直流控制特性

六、实验报告的要求：

1.阐述566（VCO 的单片集成电路）的调频原理。

2.整理实验结果，画出波形图，说明调频概念。

3.根据实验，说明接在566管脚6上R 的作用，计算当R 最大、最小时566的频率，并与实验结果进行比较。

图7-2 NE566构成的调频电路

+5V

方波输出三角波输出