一、题目

研究压控振荡电路输出波形频率随输入电压幅度的变化。

二、仿真电路

仿真电路如图1所示。集成运放采用 LM324AJ,其电源电压为 ±15 V。输入直流电压采用虚拟电压源,锯齿波才用函数发生器产生的锯齿波输出。

三、仿真内容

(1)分别测量 uI=−6 Vu_{\scriptscriptstyle I}=-6\,\textrm VuI=6V−3 V-3\,\textrm V3VuOu_{\scriptscriptstyle O}uO 的频率,观察 uO1u_{\scriptscriptstyle O1}uO1uOu_{\scriptscriptstyle O}uO 的波形。
(2)观察 uIu_{\scriptscriptstyle I}uI 幅值为 −3 V∼−15 V-3\,\textrm V\sim-15\,\textrm V3V15V 的锯齿波时 uOu_{\scriptscriptstyle O}uO 的波形。

在这里插入图片描述
(a)  输入为直流电压时(a)\,\,输入为直流电压时(a)输入为直流电压时在这里插入图片描述(b)  输入为锯齿波时(b)\,\,输入为锯齿波时(b)输入为锯齿波时图1  压控振荡电路的测试图1\,\,压控振荡电路的测试1压控振荡电路的测试

四、仿真结果

如下表所示压控振荡电路在不同输入电压下的振荡频率压控振荡电路在不同输入电压下的振荡频率压控振荡电路在不同输入电压下的振荡频率

uIu_{\scriptscriptstyle I}uI/V uOu_{\scriptscriptstyle O}uOuO1u_{\scriptscriptstyle O1}uO1 周期 T/ms uOu_{\scriptscriptstyle O}uOuO1u_{\scriptscriptstyle O1}uO1 频率 f/Hz uOu_{\scriptscriptstyle O}uO 幅值/V
-6 2.081 480.5 ± 5.95
-3 4 250 ± 5.95

五、结论

(1)uOu_{\scriptscriptstyle O}uO 为脉冲波,uO1u_{\scriptscriptstyle O1}uO1 为锯齿波,两者频率相同。
(2)uI=−6 Vu_{\scriptscriptstyle I}=-6\,\textrm VuI=6VuOu_{\scriptscriptstyle O}uO 的频率约为 uIu_{\scriptscriptstyle I}uI 时的两倍,说明压控振荡电路输出波形频率与输入电压幅值成正比。
(3)当 uIu_{\scriptscriptstyle I}uI 为幅值为 −3 V∼−15 V-3\,\textrm V\sim-15\,\textrm V3V15V 的锯齿波时,uOu_{\scriptscriptstyle O}uO 为幅值为 ±5.95 V±5.95\,\textrm V±5.95V、频率随 uIu_{\scriptscriptstyle I}uI 幅值而变化的、疏密相间的脉冲波。

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