Qué é un oscilador controlado por voltaxe

Que é un oscilador controlado por voltaxe?

Definición de oscilador controlado por voltaxe

Un oscilador controlado por voltaxe (VCO) está definido como un oscilador cuxa frecuencia de saída está controlada por unha voltaxe de entrada.

Principio de funcionamento

Os circuitos VCO poden deseñarse mediante moitos componentes electrónicos de control de voltaxe, como diodos varactor, transistores, amplificadores operacionais, etc. Aquí, vamos falar sobre o funcionamento dun VCO que usa amplificadores operacionais. O diagrama do circuito amóstrase a continuación.

A onda de saída deste VCO será unha onda cadrada. Como sabemos, a frecuencia de saída está relacionada coa voltaxe de control. Neste circuito, o primeiro amplificador operacional funcionará como un integrador. A disposición do divisor de voltaxe está implementada aquí.

Por iso, a metade da voltaxe de control que se dá como entrada se dá ao terminal positivo do amplificador operacional 1. Mantense o mesmo nivel de voltaxe no terminal negativo. Isto é para manter a caída de voltaxe a través do resistor R1.

Cando o MOSFET está en condición de encendido, a corrente que fluye a través do resistor R1 pasa polo MOSFET. O R2 ten a metade da resistencia, a mesma caída de voltaxe e o dobre da corrente que o R1. Así, a corrente extra carrega o capacitor conectado. O amplificador operacional 1 debe proporcionar unha voltaxe de saída crecente gradualmente para suministrar esta corrente.

Cando o MOSFET está en condición de apagado, a corrente que fluye a través do resistor R1 pasa polo capacitor, que se descarga. A voltaxe de saída obtida do amplificador operacional 1 neste momento será decreciente. Como resultado, xérase unha onda triangular como a saída do amplificador operacional 1.

O segundo amplificador operacional funciona como un disparador Schmitt. Toma a onda triangular do primeiro amplificador operacional como entrada. Se esta voltaxe de entrada excede o nivel de umbral, a saída do segundo amplificador operacional será VCC. Se está por debaixo do umbral, a saída será cero, resultando nunha onda cadrada de saída.

Un exemplo de VCO é o CI LM566 ou IC 566. En realidade, é un circuito integrado de 8 pinos que pode producir dúas saídas: onda cadrada e onda triangular. O circuito interno amóstrase a continuación.

Control de frecuencia en oscilador controlado por voltaxe

Usanse moitas formas de VCOs. Pode ser un oscilador RC, un multivibrador, un oscilador LC ou un oscilador de cristal. No entanto, se é un oscilador RC, a frecuencia de oscilación da saída será inversamente proporcional á capacitancia, como

No caso do oscilador LC, a frecuencia de oscilación da saída será

Pódese dicir que, á medida que aumenta a voltaxe de entrada ou de control, a capacitancia diminúe. Polo tanto, a voltaxe de control e a frecuencia de oscilación son directamente proporcionais. É dicir, cando unha aumenta, a outra tamén aumenta.

A figura superior representa o funcionamento básico dun oscilador controlado por voltaxe. Aquí, podemos ver que a unha voltaxe de control nominal representada por VC(nom), o oscilador funciona á súa frecuencia normal ou libre, fC(nom).

Á medida que a voltaxe de control diminúe a partir da nominal, a frecuencia tamén diminúe, e á medida que a voltaxe de control nominal aumenta, a frecuencia tamén aumenta.

Usanse diodos varactor, que son diodos de capacitancia variable dispoñibles en diferentes rangos, para lograr unha voltaxe variable. Nos osciladores de baixa frecuencia, a taxa de carga dos condensadores cambia usando unha fonte de corrente controlada por voltaxe.

Tipos de oscilador controlado por voltaxe

• Osciladores harmónicos

• Osciladores de relaxación

Aplicacións

• Xerador de funcións

• Bucle de bloqueo de fase

• Xerador de tonos

• Modulación de desprazamento de frecuencia

• Modulación de frecuencia