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可在低頻~5MHZ范圍內振蕩的高頻電路及工作原理分析

2012-02-28 來源:來源:21IC 字號:

電路的功能

射極耦合多諧振蕩器可作為大變化范圍的壓控振蕩器使用。通過對射極電流進行控制,便可直接實現FM調制。改變電容器C2,頻率范圍可為數赫茲~5MHZ。此外,本電路作為VCO使用時,采用0~5V的控制電壓,可獲得約15倍以上的變化范圍。

電路工作原理
TT2、TT3是射極耦合的多揩振蕩電路,在射極和地之間接耦合電阻,蔌象本電路那樣,增加TT4和TT5組成的恒流電路,用基極電壓對電流進行控制。二極管D2和D3為箝位地極管,可提高開關轉換速度。

采用圖中的參數,偏壓為5V時,可用下式算出振蕩頻率,即FO≈3.3*10的3次方/C2。對環境溫度變化呈正的溫度系數,這是因為晶體管的VBE溫度系數為負,所以射極電流呈正系數。為此,把PNP的晶體管TT1作為補償電路,為基極-集電極之間的二極管D1對VBE進行補償,同時,TT1還完成TT4和TT5的VBE電平移位。

從TT3的集電極輸出振蕩信號,振幅為+VCC-0.6V。用電容器C3隔去直流,然后用射極輸出器輸出。

元件的選擇
雖然振蕩頻率的穩定性不很好,但由于電路本身的溫度系數為正,所以電容器C2可選用具有正系數的聚酯薄膜電容。晶體管的選擇與頻率有關,小信號晶體管基本上都可滿足要求。

調整
從置偏輸入端輸入穩定電壓,電壓范圍為0~5V時,若按本電路的參數,振蕩頻率范圍應為10~150KHZ。因為可以設定使振蕩頻率FO=100K 的偏壓或者利用穩定的電源電壓,象圖中虛線那樣再連接VR1對振蕩頻率進行調節。

作為PLL電路的VCO使用時,去掉R1和D1,加大輸入電阻,把相們比較器輸出接到置偏輸入端即可。

照片A示出偏壓為3.3V(FO=100KHZ),從調制輸入端輸入1KHZ,-20DBM調制信號時的FM頻譜。因為采用直接調制方式,所以可以獲得大的頻率偏移。

應用說明
本電路的參數是按振蕩頻率為100KHZ設計的,但射極耦合多諧振蕩器的振蕩頻率可在10MHZ以上。為了在更高的頻率下工作,可加大晶體管TT2、TT3的射極電流,R4、R5的阻值在數百歐姆以下,R6、R7小于100歐。當然決定振蕩頻率的C2的容量也要小。


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