מהו אוסילטור בשליטה מתח?

מהו אוסילטור בשליטה על מתח?

הגדרת אוסילטור בשליטה על מתח

אוסילטור בשליטה על מתח (VCO) מוגדר כאוסילטור שתדירות הפלט שלו נשלטת על ידי מתח כניסה.

עקרון פעולה

ניתן לתכנן מעגלים של VCO באמצעות רכיבים אלקטרוניים בשליטה על מתח רבים כגון דיודות ורקטור, טרנזיסטורים, מגברים מבולבלים וכדומה. כאן, נדון בפעולת VCO באמצעות מגברים מבולבלים. מוצגת להלן סכמת המעגל.

גל הפלט של VCO זה יהיה גל מרובע. כפי שאנו יודעים, תדירות הפלט קשורה למתח השליטה. במעגל זה, המגבר המבולבל הראשון יפעל כמגדיר. מתבצע כאן תיאום מתח.

בגלל כך, מחצית ממתח השליטה הנתון ככניסה ניתנת למתקם החיובי של מגבר המבולבל מספר 1. אותו רמה של מתח נשמרת במתקם השלילי. זהו כדי לקיים את נפילת המתח על המחסום R1.

כאשר MOSFET נמצא במצב פעיל, הזרם הזורם מהמחסום R1 עובר דרך MOSFET. ל-R2 יש מחסום חצי מאותו ערך, אותה נפילת מתח ופי שניים מהזרם של R1. לכן, הזרם הנוסף מטען את הקונדנסטור המחובר. מגבר המבולבל מספר 1 צריך לספק מתח פלט עולה בהדרגה כדי לספק זרם זה.

כאשר MOSFET נמצא במצב לא פעיל, הזרם הזורם מהמחסום R1 עובר דרך הקונדנסטור ומשוחרר. המתח המתקבל מגבר המבולבל מספר 1 בזמן זה יהיה יורד. כתוצאה מכך, נוצר גל משולש כפלט של מגבר המבולבל מספר 1.

המגבר המבולבל השני פועל כטריגר של שמידט. הוא מקבל גל משולש מהמגבר המבולבל הראשון ככניסה. אם מתח הכניסה הזה עולה על רמת הסף, הפלט של מגבר המבולבל השני יהיה VCC. אם הוא מתחת לרמת הסף, הפלט יהיה אפס, מה שמוביל לפלט של גל מרובע.

דוגמה ל-VCO היא מעגל משולב LM566 IC או IC 566. זהו למעשה מעגל משולב בעל שמונה פינים שיכול לייצר שני פלטים - גל מרובע וגל משולש. המבנה הפנימי מוצג להלן.

שליטה בתדירות באוסילטור בשליטה על מתח

ישנם צורות רבות של VCO שנמצאות בשימוש כללי. הוא יכול להיות מסוג RC אוסילטור או רב-וויברטור או LC או אוסילטור קריסטלי. עם זאת, אם מדובר באוסילטור מסוג RC, תדירות הפעולה של אות הפלט תהיה ביחס הפוך לקיבולת כמו

במקרה של אוסילטור LC, תדירות הפעולה של אות הפלט תהיה

אז, אפשר לומר שכאשר מתח הכניסה או מתח השליטה גדלים, הקיבולת מתמעטת. לכן, מתח השליטה ותדירות ההפעלה הם ביחס ישר. כלומר, כאשר אחד מהם גדל, גם השני גדל.

האיור למעלה מייצג את העיקרון הבסיסי של אוסילטור בשליטה על מתח. כאן, ניתן לראות כי במתח שליטה נומינלי המיוצג על ידי VC(nom), האוסילטור עובד בתדירות החופשית או הנורמלית שלו, fC(nom).

כאשר מתח השליטה יורד מהמתח הנומינלי, התדירות גם היא יורדת, ובמידה ומתח השליטה הנומינלי עולה, התדירות גם היא עולה.

דיודות ורקטור, שהם דיודות עם קיבולת משתנה זמינה בטווחים שונים, משמשות להשגת מתח משתנה. באוסילטורים בתדר נמוך, קצב הטעינת הקונדנסטורים משתנה באמצעות מקור זרם בשליטה על מתח.

etypes of Voltage Controlled Oscillator

• אוסילטורי הרמוני

• אוסילטורי רלקסציה

יישומים

• מייצר פונקציות

• מעגל מסגרת מקובץ פאזה

• מייצר טונים

• шифрование с изменением частоты

• מודולציה בתדר