壓控振蕩器（簡(jiǎn)稱(chēng)VCO）是一種電子電路，其特點(diǎn)是輸出的振蕩頻率能夠隨著輸入電壓的變化而連續(xù)改變。在VCO中，通過(guò)調(diào)控輸入端的電壓信號(hào)，可以相應(yīng)地改變內(nèi)部諧振電路的參數(shù)（如電感、電容或者變?nèi)荻O管的電容值），進(jìn)而控制振蕩器產(chǎn)生的輸出信號(hào)頻率。VCO廣泛應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)中，特別是在無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備、雷達(dá)、頻率合成器、鎖相環(huán)路（PLL）、電視調(diào)諧器、以及信號(hào)處理和測(cè)量設(shè)備中擔(dān)任至關(guān)重要的角色。
壓控振蕩器的主要工作原理是利用電壓對(duì)諧振元件進(jìn)行控制，常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式包括：LC壓控振蕩器：通過(guò)改變電容器的電容量來(lái)調(diào)整LC諧振回路的諧振頻率；
變?nèi)荻O管壓控振蕩器：使用變?nèi)荻O管作為可變電容元件，當(dāng)反向偏置電壓變化時(shí)，變?nèi)荻O管的電容值隨之改變，進(jìn)而改變振蕩頻率。
VCO的主要性能參數(shù)包括工作頻率范圍、控制靈敏度（即單位電壓變化導(dǎo)致的頻率變化量）、輸出功率、諧波抑制（對(duì)輸出信號(hào)中非基波頻率成分的抑制能力）以及相位噪聲等。這些參數(shù)直接影響到VCO在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和性能表現(xiàn)。其特性用輸出角頻率ω0與輸入控制電壓uc的關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)表示（圖1）。圖中uc為零時(shí)的角頻率ω0,0稱(chēng)為自由振蕩角頻率； ω0,0 處曲線(xiàn)的斜率 K0 稱(chēng)為控制靈敏度。在通信或測(cè)量?jī)x器中，輸入控制電壓是要傳輸或測(cè)量的信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）。人們通常將#壓控振蕩器#稱(chēng)為調(diào)頻器，產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)。在自動(dòng)頻率控制環(huán)路和鎖相環(huán)路中，輸入控制電壓為誤差信號(hào)電壓，壓控振蕩器是環(huán)路中的受控元件。(本文來(lái)源：https://www.icdhs.com/news/603）
壓控振蕩器的兩大功能壓控振蕩器（VCO）有自己的小類(lèi)別，每個(gè)類(lèi)別在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著非常重要的作用。
高頻壓控振蕩器的壓控頻率部分通常是由變?nèi)荻O管C和電感L組成的LC諧振電路。增大變?nèi)荻O管的反向偏置電壓會(huì)增大二極管中的空區(qū)面積。隨著兩個(gè)導(dǎo)體表面之間的距離變長(zhǎng)，電容會(huì)減小，LC電路的諧振頻率會(huì)增加。相反，當(dāng)反向偏置電壓減小時(shí)，二極管中的電容將增大，頻率將降低。
低頻VCO根據(jù)不同的頻率選擇不同的方法，例如通過(guò)改變電容器的充電速率來(lái)獲得壓控電流源。
壓控石英振蕩器通常用于以下場(chǎng)合：當(dāng)頻率需要在小范圍內(nèi)調(diào)整時(shí)，當(dāng)正確的頻率或相位對(duì)于振蕩器非常重要時(shí)，采用不同的電壓作為控制源的振蕩器來(lái)分散干擾一定頻率范圍內(nèi)的干擾，使該頻段不會(huì)受到太大影響。壓控石英振蕩器的典型頻率變化在幾十ppm之間。這是因?yàn)榫哂衅焚|(zhì)因數(shù)或 Q 因數(shù)的石英振蕩器只會(huì)產(chǎn)生較小的頻率范圍偏移。射頻電路傳輸無(wú)線(xiàn)電波時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量并發(fā)生頻率漂移，這使得“溫度補(bǔ)償VCXO（TCVCXO）”得到廣泛應(yīng)用，因?yàn)門(mén)CVCXO不會(huì)受溫度影響而改變其壓電特性。
壓控振蕩器（VCO）原理及電路說(shuō)明采用集成運(yùn)算放大器可以組成精度高、線(xiàn)性度好的VCO。下面道合順介紹該電路的組成、工作原理以及振蕩頻率與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。
1、電路組成及工作原理如何用集成運(yùn)算放大器組成壓控振蕩器？我們知道，積分電路輸出電壓的變化率與輸入電壓的大小成正比。如果積分電容充電使輸出電壓達(dá)到一定水平，請(qǐng)嘗試快速放電，然后輸入電壓再次對(duì)其充電。重復(fù)這些過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生振蕩。振蕩頻率與輸入電壓成正比。那就是壓控振蕩器。
圖2是實(shí)現(xiàn)上述目的的VCO（其輸入電壓Ui>0）。
圖2所示電路中，A1是積分器電路，A2是同相輸入磁滯比較器，起到開(kāi)關(guān)的作用。當(dāng)其輸出電壓U01=+UZ時(shí)，二極管D截止，輸入電壓（Ui>0）通過(guò)電阻R1對(duì)電容C充電，輸出電壓U0逐漸下降。當(dāng)U0降至零并繼續(xù)下降使磁滯比較器A2同相輸入端電位略低于零時(shí)，U01由+UZ變?yōu)?UZ，二極管D由截止變?yōu)榻刂?。?dǎo)通，電容C放電。由于放電電路的等效電阻比R1小得多，因此放電速度很快。 U0迅速上升，導(dǎo)致A2的u+迅速上升至大于零，U01迅速?gòu)?UZ跳回到+UZ，二極管再次截止，輸入電壓通過(guò)R1對(duì)電容器重新充電。這樣一來(lái)一回，就會(huì)產(chǎn)生振蕩。
2、振蕩頻率與輸入電壓的函數(shù)可以看出，振蕩頻率與輸入電壓成正比。
上述電路實(shí)際上是一個(gè)方波、鋸齒波發(fā)生電路，只不過(guò)是通過(guò)改變輸入電壓Ui的大小來(lái)改變輸出波形頻率，從而將電壓參數(shù)轉(zhuǎn)換為頻率參數(shù)。
VCO具有廣泛的用途。為了方便使用，一些制造商將壓控振蕩器制成模塊。有些壓控振蕩器模塊的輸出信號(hào)頻率與輸入電壓幅值之間的非線(xiàn)性誤差小于0.02%，但振蕩頻率較低，一般在100Kz以下。
壓控振蕩器（VCO）的實(shí)際應(yīng)用電路彩電接收機(jī)VHF調(diào)諧器中6～12頻段本振電路如圖3所示?？刂齐妷篤C為0.5～30V。改變這個(gè)電壓就會(huì)改變變?nèi)荻O管的結(jié)電容，從而得到頻率的變化。從圖（3）可以看出，這是一個(gè)典型的席勒振蕩電路，振蕩管為共集電極配置，振蕩頻率約為170-220MHz。這種通過(guò)改變直流電壓來(lái)調(diào)節(jié)頻率的方法通常稱(chēng)為電調(diào)諧，與機(jī)械調(diào)諧相比具有很大的優(yōu)點(diǎn)。
壓控振蕩器（VCO）的應(yīng)用壓控振蕩器（VCO）因其能夠在較大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整輸出頻率的特性，在眾多電子系統(tǒng)和應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，以下是幾個(gè)主要的應(yīng)用實(shí)例：
無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)：
在手機(jī)、基站和其他移動(dòng)通信設(shè)備中，VCO用于生成載波信號(hào)，并集成在頻率合成器內(nèi)，根據(jù)通信協(xié)議的要求實(shí)時(shí)調(diào)整工作頻率。在頻率 hopping 或者擴(kuò)頻通信技術(shù)中，VCO被用來(lái)快速切換信號(hào)頻率以提高抗干擾能力和保密性。鎖相環(huán)路（PLL）：
PLL 是一種廣泛應(yīng)用的頻率控制和同步技術(shù)，VCO是PLL的重要組成部分之一，負(fù)責(zé)根據(jù)反饋信號(hào)調(diào)整自身的頻率，以使整個(gè)系統(tǒng)的輸出頻率鎖定在參考頻率或期望的目標(biāo)頻率上。雷達(dá)系統(tǒng)：
雷達(dá)信號(hào)發(fā)射時(shí)，需要穩(wěn)定的、且能快速調(diào)整的頻率信號(hào)，VCO能夠滿(mǎn)足這一需求，用于生成不同頻率的脈沖信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理：
在高速數(shù)據(jù)傳輸和同步電路中，VCO提供精確的時(shí)鐘信號(hào)，確保數(shù)據(jù)流的正確采樣和恢復(fù)。頻率合成器：
頻率合成器用于生成多個(gè)離散或連續(xù)的頻率信號(hào)，VCO作為核心部件，可以根據(jù)外部控制電壓產(chǎn)生所需的各種頻率。測(cè)試與測(cè)量設(shè)備：
在電子測(cè)試儀器中，VCO用于產(chǎn)生可調(diào)的信號(hào)源，幫助工程師進(jìn)行信號(hào)分析、校準(zhǔn)或模擬真實(shí)世界的信號(hào)條件。衛(wèi)星通信：
在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，VCO對(duì)于地面站和衛(wèi)星之間的頻率調(diào)諧至關(guān)重要。光纖通信：
在光傳輸系統(tǒng)中，電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)前，可能需要經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制，VCO在此過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。電子對(duì)抗與電子戰(zhàn)：
VCO可用于開(kāi)發(fā)干擾源，生成特定頻率的信號(hào)以干擾敵方通信或雷達(dá)系統(tǒng)。醫(yī)療儀器：
在某些高級(jí)醫(yī)療診斷設(shè)備中，VCO可用于產(chǎn)生可調(diào)的超聲波或射頻信號(hào)，支持圖像重建或治療過(guò)程。提示：任何需要?jiǎng)討B(tài)控制頻率、產(chǎn)生可調(diào)諧振蕩信號(hào)或參與頻率同步機(jī)制的電子系統(tǒng)中，都可能用到壓控振蕩器這一關(guān)鍵組件。
