典型的電壓-頻率轉換器也叫VCO（壓控振蕩器）
，其中IC的輸入電壓對輸出頻率有一個簡單的調節特性。它的一般形式為F=kV/RC
，其中
，RC是相關定時電阻與電容的時間常數。這些器件的輸出頻率範圍很廣，但很少有器件能夠在一組RC時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)的(de)整(zheng)個(ge)區(qu)間(jian)內(nei)做(zuo)調(tiao)諧(xie)。但(dan)是(shi)
，如(ru)果(guo)隨(sui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)而(er)改(gai)變(bian)定(ding)時(shi)比(bi)率(lv)，則(ze)可(ke)以(yi)用(yong)一(yi)個(ge)實(shi)現(xian)方(fang)法(fa)
，將(jiang)調(tiao)諧(xie)區(qu)間(jian)放(fang)大(da)到(dao)幾(ji)乎(hu)整(zheng)個(ge)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)。

 

實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)的(de)方(fang)法(fa)之(zhi)一(yi)是(shi)用(yong)一(yi)個(ge)可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)替(ti)代(dai)定(ding)時(shi)電(dian)容(rong)，可(ke)變(bian)電(dian)容(rong)值(zhi)可(ke)隨(sui)其(qi)偏(pian)壓(ya)而(er)作(zuo)反(fan)向(xiang)改(gai)變(bian)，這(zhe)就(jiu)是(shi)變(bian)容(rong)二(er)極(ji)管(guan)。對(dui)於(yu)本(ben)設(she)計(ji)

，考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)ADI公司的AD654電壓-頻率轉換器
，因為它很簡單，帶寬至少有1MHz.

 

圖1給出了采用一個固定電阻與電容的典型實現方法。對於圖中的值，當輸入從0V~10V變化時，頻率範圍大約為10Hz~30kHz.用NTE618超突變變容管替代定時電容後（如圖2所示），同樣0V~10V的輸入範圍可獲得大約10Hz~1MHz以上的調諧區間。

 

超突變變容二極管可在少許偏壓變化下，獲得大的頻率變動，因為它有大的電容比。對有些超突變變容管
，比率可高達15，例如NTE618就是一個AM接收機使用的超突變變容管。由於轉換器頻率在較大電壓時會增加
，電容減小，從而提高了頻率。這種響應組合產生了寬的調諧範圍。0.01μF的耦合電容將變容管的偏置電壓與轉換器核心的工作電壓隔離開來。用1MΩ大阻值電阻對變容管做輕度偏置，可避免給振蕩器增加負載。

 

這種特性某種程度上是可計算且可預測的，甚至可以從數據表做。可以在微軟Excel中生成變容二極管的調諧曲線。然後，將此信息用於該轉換器的電壓-頻率轉換方程。對於NTE618，電容對於電壓的近似關係表達式為：

 

圖4表biao示shi出chu計ji算suan值zhi與yu測ce量liang值zhi之zhi間jian的de類lei似si性xing。較jiao高gao頻pin率lv下xia差cha異yi更geng大da些xie，因yin為wei變bian容rong二er極ji管guan的de電dian容rong降jiang低di到dao了le與yu電dian路lu與yu器qi件jian雜za散san電dian容rong相xiang當dang的de量liang級ji。仔zai細xi布bu線xian可ke以yi盡jin量liang減jian少shao這zhe個ge問wen題ti，增zeng加jia範fan圍wei。

注意低輸入電壓
、變(bian)容(rong)管(guan)響(xiang)應(ying)，以(yi)及(ji)固(gu)定(ding)電(dian)容(rong)轉(zhuan)換(huan)器(qi)響(xiang)應(ying)幾(ji)乎(hu)是(shi)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)的(de)
，因(yin)為(wei)變(bian)容(rong)管(guan)與(yu)電(dian)壓(ya)有(you)反(fan)向(xiang)指(zhi)數(shu)關(guan)係(xi)。實(shi)現(xian)這(zhe)一(yi)範(fan)圍(wei)有(you)一(yi)個(ge)有(you)用(yong)的(de)結(jie)果(guo)

，這(zhe)就(jiu)是(shi)無(wu)需(xu)設(she)置(zhi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)開(kai)關(guan)就(jiu)能(neng)擴(kuo)展(zhan)調(tiao)諧(xie)範(fan)圍(wei)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)並(bing)結(jie)合(he)鎖(suo)相(xiang)環(huan)、調製器或函數發生器
，就可以探討做其它有用和有趣的應用。