ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর কি?

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর কি?

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরের সংজ্ঞা

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর (VCO) হল এমন একটি অসিলেটর, যার আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি ইনপুট ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

কাজের নীতি

VCO সার্কিটগুলি ভ্যারাক্টর ডায়োড, ট্রানজিস্টর, অপ-অ্যাম্পস ইত্যাদি অনেক ধরনের ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত ইলেকট্রনিক উপাদান দিয়ে ডিজাইন করা যায়। এখানে, আমরা অপ-অ্যাম্পস ব্যবহার করে VCO এর কাজ নিয়ে আলোচনা করব। সার্কিট ডায়াগ্রামটি নিচে দেওয়া হল।

এই VCO এর আউটপুট তরঙ্গফল হবে বর্গাকার তরঙ্গ। আমরা জানি যে আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত। এই সার্কিটে প্রথম অপ-অ্যাম্প একটি ইন্টিগ্রেটর হিসাবে কাজ করবে। ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবস্থা এখানে ব্যবহৃত হয়েছে। 

এর ফলে, ইনপুট হিসাবে দেওয়া নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের অর্ধেক প্রথম অপ-অ্যাম্পের পজিটিভ টার্মিনালে দেওয়া হয়। একই স্তরের ভোল্টেজ নেগেটিভ টার্মিনালে রক্ষিত হয়। এটি R 1 রেজিস্টরের মধ্যে ভোল্টেজ পতন রক্ষা করার জন্য।

যখন MOSFET চালু অবস্থায়, R1 রেজিস্টর থেকে প্রবাহিত হওয়া বিদ্যুৎ মোশন MOSFET দিয়ে প্রবাহিত হয়। R2 রেজিস্টরের রোধ অর্ধেক, একই ভোল্টেজ পতন এবং R1 এর দ্বিগুণ বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। তাই, অতিরিক্ত বিদ্যুৎ সংযুক্ত ক্যাপাসিটর চার্জ করে। অপ-অ্যাম্প 1 এই বিদ্যুতের জন্য ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাওয়া আউটপুট ভোল্টেজ প্রদান করতে হবে।

যখন MOSFET বন্ধ অবস্থায়, R1 রেজিস্টর থেকে প্রবাহিত হওয়া বিদ্যুৎ ক্যাপাসিটর দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং ডিসচার্জ হয়। এই সময় অপ-অ্যাম্প 1 থেকে প্রাপ্ত আউটপুট ভোল্টেজ হ্রাস পাবে। ফলে, অপ-অ্যাম্প 1 এর আউটপুটে একটি ত্রিভুজাকার তরঙ্গ উত্পন্ন হবে।

দ্বিতীয় অপ-অ্যাম্প একটি শ্মিট ট্রিগার হিসাবে কাজ করে। এটি প্রথম অপ-অ্যাম্প থেকে ত্রিভুজাকার তরঙ্গ ইনপুট হিসাবে নেয়। যদি এই ইনপুট ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড স্তরকে ছাড়িয়ে যায়, তাহলে দ্বিতীয় অপ-অ্যাম্পের আউটপুট হবে VCC। যদি এটি থ্রেশহোল্ডের নিচে থাকে, তাহলে আউটপুট হবে শূন্য, ফলে বর্গাকার তরঙ্গ আউটপুট হবে।

VCO এর একটি উদাহরণ হল LM566 IC বা IC 566। এটি আসলে একটি 8 পিনের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট যা দুইটি আউটপুট - বর্গাকার তরঙ্গ এবং ত্রিভুজাকার তরঙ্গ উত্পন্ন করতে পারে। অভ্যন্তরীণ সার্কিটটি নিচে দেখানো হল।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরে ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ

অনেক ধরনের VCO সাধারণত ব্যবহৃত হয়। এটি RC অসিলেটর বা মাল্টি ভাইব্রেটর টাইপ বা LC বা ক্রিস্টাল অসিলেটর টাইপ হতে পারে। তবে; যদি এটি RC অসিলেটর টাইপ হয়, তাহলে আউটপুট সিগনালের অসিলেশন ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষমতা এর সাথে ব্যস্ত সমানুপাতিক হবে যেমন:

LC অসিলেটরের ক্ষেত্রে, আউটপুট সিগনালের অসিলেশন ফ্রিকোয়েন্সি হবে

তাই, আমরা বলতে পারি যে ইনপুট ভোল্টেজ বা নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে ক্ষমতা হ্রাস পায়। ফলে, নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ এবং অসিলেশনের ফ্রিকোয়েন্সি সরাসরি সমানুপাতিক। অর্থাৎ, যখন একটি বৃদ্ধি পায়, তখন অন্যটিও বৃদ্ধি পায়।

উপরের চিত্রটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরের মৌলিক কাজ প্রকাশ করে। এখানে, আমরা দেখতে পাই যে নমিনাল নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ (VC(nom)) দ্বারা অসিলেটর তার স্বাধীন চলন বা স্বাভাবিক ফ্রিকুয়েন্সি, fC(nom) এ কাজ করে। 

যখন নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ নমিনাল ভোল্টেজ থেকে হ্রাস পায়, ফ্রিকোয়েন্সি ও হ্রাস পায় এবং নমিনাল নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে ফ্রিকোয়েন্সি ও বৃদ্ধি পায়।

ভ্যারাক্টর ডায়োড, যা ভিন্ন পরিসরে উপলব্ধ চলমান ক্ষমতা ডায়োড, বিভিন্ন ভোল্টেজ অর্জনের জন্য ব্যবহৃত হয়। কম ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটরে, ক্যাপাসিটরের চার্জিং হার ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত বিদ্যুৎ উৎস ব্যবহার করে পরিবর্তিত হয়।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরের প্রকারভেদ

• হারমোনিক অসিলেটর

• রিল্যাক্সেশন অসিলেটর

ব্যবহার

• ফাংশন জেনারেটর

• ফেজ লকড লুপ

• টোন জেনারেটর

• ফ্রিকোয়েন্সি-শিফ্ট কিং

• ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশন