Unsa ang Voltage Controlled Oscillator?

Ano ang Voltage Controlled Oscillator?

Pahayag ng Voltage Controlled Oscillator

Ang voltage controlled oscillator (VCO) ay inilalarawan bilang isang oscillator na kung saan ang output frequency nito ay kontrolado ng input voltage.

Prinsipyo ng Paggana

Maaaring disenyan ang mga circuit ng VCO gamit ang maraming voltage control electronic components tulad ng varactor diodes, transistors, Op-amps, atbp. Dito, ipapaliwanag natin ang paggana ng VCO gamit ang Op-amps. Nakatala sa ibaba ang diagram ng circuit.

Ang output waveform ng VCO na ito ay square wave. Alamin natin na ang output frequency ay may kaugnayan sa control voltage. Sa circuit na ito, ang unang Op-amp ay gagampanan bilang integrator. Ang voltage divider arrangement ay inilapat dito.

Dahil dito, ang kalahati ng control voltage na ibinibigay bilang input ay ibinibigay sa positive terminal ng Op-amp 1. Ang parehong antas ng voltage ay binabantayan sa negative terminal. Ito upang panatilihin ang voltage drop sa resistor, R1.

Kapag ang MOSFET ay nasa on condition, ang current na dumadaan mula sa R1 resistor ay lumilipad sa pamamagitan ng MOSFET. Ang R2 ay may kalahating resistance, parehong voltage drop, at dalawang beses na current kaysa sa R1. Kaya, ang extra current ay nagcha-charge sa konektadong capacitor. Ang Op-amp 1 ay dapat magbigay ng paulit-ulit na tumataas na output voltage upang magbigay ng current na ito.

Kapag ang MOSFET ay nasa off condition, ang current na dumadaan mula sa R1 resistor ay lumilipad sa pamamagitan ng capacitor, at nawawala ang charge. Ang output voltage na nakuha mula sa Op-amp 1 sa oras na ito ay bumababa. Bilang resulta, ginagawa ang triangular waveform bilang output ng Op-amp 1.

Ang pangalawang Op-amp ay gumagampan bilang Schmitt trigger. Itinatanggap nito ang triangular wave mula sa unang Op-amp bilang input. Kung ang input voltage na ito ay lumampas sa threshold level, ang output ng pangalawang Op-amp ay magiging VCC. Kung ito ay mas mababa sa threshold, ang output ay magiging zero, na nagreresulta sa square wave output.

Isang halimbawa ng VCO ay ang LM566 IC o IC 566. Ito ay isang 8 pin integrated circuit na maaaring maglabas ng doble outputs-square wave at triangular wave. Ang internal circuit ay ipinapakita sa ibaba.

Pagkontrol ng Frequency sa Voltage Controlled Oscillator

Maraming anyo ng VCO ang karaniwang ginagamit. Maaari itong maging RC oscillator o multi vibrator type o LC o crystal oscillator type. Gayunpaman; kung ito ay RC oscillator type, ang oscillation frequency ng output signal ay magiging inversely proportional sa capacitance.

Sa kaso ng LC oscillator, ang oscillation frequency ng output signal ay magiging

Kaya, maaari nating sabihin na habang tumaas ang input voltage o control voltage, ang capacitance ay nababawasan. Dahil dito, ang control voltage at frequency ng oscillations ay directly proportional. Ibig sabihin, kapag tumaas ang isa, tumaas din ang isa pa.

Ang larawan sa itaas ay kumakatawan sa basic working ng voltage controlled oscillator. Dito, makikita natin na sa nominal control voltage na kinatawan ng VC(nom), ang oscillator ay gumagana sa kanyang free running o normal frequency, fC(nom).

Kapag bumaba ang control voltage mula sa nominal voltage, ang frequency ay bumababa rin, at kapag tumaas ang nominal control voltage, ang frequency ay tumaas din.

Ang varactor diodes, na mga variable capacitance diodes na magkakaiba-iba ang range, ay ginagamit upang makamit ang variable voltage. Sa low-frequency oscillators, ang charging rate ng capacitors ay binabago gamit ang voltage controlled current source.

Mga Uri ng Voltage Controlled Oscillator

• Harmonic Oscillators

• Relaxation Oscillators

Mga Application

• Function generator

• Phase Locked Loop

• Tone generator

• Frequency-shift keying

• Frequency modulation