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寬頻帶的 VCO  SG-11

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  一個電壓控制振盪器應當有良好的穩定性、直線性及廣泛的操作範圍,此外,至少應能提供正弦波、三角波與方波,以利測試之用。

  本文所示電路僅提供三角波與方波,而無正弦波輸出,不過因三角波的三階諧波僅為同頻率方波所含三階諧波量的三分之一,利用這個因素,我們可以很輕易地利用濾波作用將三角波轉換成正弦波。電路中OP-AMP A1為反相放大器,FET Q1則形同控制開關,以決定積分的方向,OP-AMP A2是簡單的積分器,A3則是比較器。比較器的比較參考電壓由稽納二極體D1、D2提供,A3的輸出即與此電壓相較。至於實際動作原理如下所述:

  若OP-AMP A3輸出為負,電流經R10、D5至A3輸出點,故R10上端對地而言為負電壓,是故FET Q1 OFF,Ein的輸入電壓直接經由R4送至積分器A2。依積分器公式Avf(S)=Vo(S)/Vin(S)=-(1/RCS),故A2輸出為負,其轉遞率與EIN有關。又若積分器之輸出約達負7伏時,比較器A3輸出改變為正(直接由負7伏變化至正7伏),此時D5 OFF,故FET Q1 ON Q1 ON,則電流經Q1流過R5,此電流量為流經R4電流的兩倍,故流向積分器A2的淨電流與上次流過之積分電流相等而極性相反,故積分器A2之輸出往正方向變化。又若A2之輸出昇至正7伏時,比較器A3的輸出變為負,FET Q1再度Turn-OFF;重新開始另一個循環。另外,電阻R6的功能,只在降低FET Q1汲極的電位,以確保當Q1 OFF時,即使輸入電壓很高亦能完全地處於截流狀態;又因R6之阻值已被適當選擇,其將不致影響輸入至A2的相加點的電流量。至於電阻R7、R8二極體D3、D4,則是用以防止在開動的暫態中可能發生栓鎖(Latch)的現象,如若使用本文所示元件數值,則當電源電壓為+15伏時,電路之轉換函數約為1KHz/V,工作的頻率範圍可廣至100:1,線性誤差小於±0.5%。

 

轉載音響技術第89期 MAY. 1983 實用電路精粹/寬頻帶的VCO SG-11/

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