Ano ang Voltage Controlled Oscillator?

Ano ang Voltage Controlled Oscillator?

Pagsasalain ng Voltage Controlled Oscillator

Ang voltage controlled oscillator (VCO) ay isang oscillator kung saan ang output frequency nito ay pinapamahalaan ng input voltage.

Prinsipyong Paggana

Maaaring disenyan ang mga circuit ng VCO gamit ang maraming komponente ng electronic na may kontrol ng voltage tulad ng varactor diodes, transistors, Op-amps, atbp. Dito, ipaglabas natin ang paggana ng VCO gamit ang Op-amps. Ipinalalatag ang diagram ng circuit sa ibaba.

Ang waveform ng output 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 gagana bilang integrator. Inilapat dito ang voltage divider arrangement.

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

Kapag ang MOSFET ay nasa kondisyon na on, ang current mula sa R1 resistor ay dadaan sa MOSFET. Ang R2 ay may kalahating resistance, parehong voltage drop, at dalawang beses ang 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 kondisyon na off, ang current mula sa R1 resistor ay dadaan sa capacitor at ma-discharge. Ang output voltage na nakuhang mula sa Op-amp 1 sa oras na ito ay bababa. Bilang resulta, isang triangular waveform ang lalabas bilang output ng Op-amp 1.

Ang pangalawang Op-amp ay gagana 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 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 mag-produce ng double outputs-square wave at triangular wave. Ang internal circuit ay ipinalalatag sa ibaba.

Paghahandling ng Frequency sa Voltage Controlled Oscillator

Maraming anyo ng VCO ang 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 direktang proporsyonal sa capacitance.

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

Kaya, maaari nating sabihin na habang tumaas ang input voltage o control voltage, ang capacitance ay bumababa. Kaya, ang control voltage at frequency ng oscillations ay direktang proporsyonal. Ibig sabihin, kapag tumaas ang isa, ang isa pa rin ay tataas.

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

Ginagamit ang varactors diodes, na mga variable capacitance diodes na may iba't ibang ranggo, 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