压控振荡器(VoltageControlLEDOscillator，VCO)一是一种模拟电路，所以在数字可编程芯片设计库中找不到压控振荡器。当需要用这种电路来实现同步或时钟频率倍增时，必须找到一种可与标准数字功能元件（如"与"门和"与非"门）一起使用的电路，制作可变频率振荡器的方法有好几种。例如，可以用变容二极管来改变振荡器频率，但是这种变容二极管的每伏频率的变化量很小。
本设计对一个双¨或非¨门RC振荡器(下图)进行了改进，使其起到压控振荡器的作用。这个使用分立逻辑器件实现的独特压控振荡器，具有很宽的调谐范围。对于几乎所有的纯CMOS电路来说，低电平和高电平之间的切换点约为VCC2．这一切换点不取决于器件。该电路输出的占空比为50％的方波。加电时，电容器C1和C2还没有充电时，IC1A的输出为低电平，IC1B的输出为高电平，此后C2开始充电，充电的时间常数为R2C2。另外来自ICsT和R4的充电电流也会影响这一充电时间。当C2上的电压达到Vcc/2时，IC1B的输出切换为低电平。这时，ICIA的输出切换为高电平，C1开始充电，充电时间常数为R1C1。
R1C1也受ICsT和R4的影响。IC1B输出的低电平使D2正向偏置，从而使C2很快放电。
如果C1=C2．R1=R2，R3=R4，则这一电路的占空比为50％。R3和R4的大小以及控制电压，决定了压控振荡器的增益，其单位为kHz/V。
下图所示的电路可产生最大的压控振荡器增益值，该电路使用ALTEra公司(www.altera.com)的E-PLD（可擦可编程逻辑器件）EPM30320三态缓冲器取代图1电路中二极管，充电电阻器直接连接控制电压。这种配置可产生最大的增益。元件参数值如下图所示时约为700kHz/V。图中的控制电压，可利用比Vcc/2小的控制电压来关断压控振荡器。可用具有CMOS输入电平的几乎所有可编程逻辑器件来实现这一电路。也可以使用比可编程逻辑器件电源电压高得多的控制电压，因为可编程逻辑器件输入端的电压决不会高于Vcc/2。这种情况使得该电路适合用作输入电压范围很大的电压一频率变换器。
本文关键字：振荡器 数字逻辑电路，单元电路 - 数字逻辑电路
