Što je generator upravljanog naponskim signalom?

Što je naponski kontrolirani oscilator?

Definicija naponskog kontroliranog oscilatora

Naponski kontrolirani oscilator (VCO) definira se kao oscilator čija izlazna frekvencija kontrolira se ulaznim naponom.

Načelo rada

VCO krugovi mogu se dizajnirati pomoću mnogih elektroničkih komponenti s naponskom kontrolom, poput varaktornih dioda, tranzistora, operativnih pojačavača itd. Ovdje ćemo razgovarati o radu VCO-a koristeći operativne pojačavače. Shema kruga prikazana je u nastavku.

Izlazni valni oblik ovog VCO-ja bit će kvadratni val. Kao što znamo, izlazna frekvencija povezana je s kontrolnim naponom. U ovom krugu prvi operativni pojačavač funkcioniše kao integrator. Primijenjena je shema podjeljnika napona.

Zbog toga, polovica kontrolnog napon koji se daje kao ulaz daje se pozitivnom terminalu operativnog pojačavača 1. Ista razina napona održava se na negativnom terminalu. To je za održavanje padanja napona na otporniku R1.

Kada je MOSFET u stanju "on", struja koja teče kroz otpornik R1 prolazi kroz MOSFET. R2 ima polovicu otpora, isto padanje napona i dvaput veću struju od R1. Stoga, dodatna struja puni spojeni kondenzator. Operativni pojačavač 1 treba pružiti postepeno rastući izlazni napon kako bi osigurao tu struju.

Kada je MOSFET u stanju "off", struja koja teče kroz otpornik R1 prolazi kroz kondenzator, opražnjava se. Izlazni napon koji se dobiva iz operativnog pojačavača 1 u tom trenutku će padati. Rezultirajući trokutasti valni oblik generira se kao izlaz operativnog pojačavača 1.

Drugi operativni pojačavač funkcioniše kao Schmittova prekidna grede. On uzima trokutasti val iz prvog operativnog pojačavača kao ulaz. Ako ovaj ulazni napon premaši prag, izlaz drugog operativnog pojačavača bit će VCC. Ako je ispod praga, izlaz će biti nula, rezultirajući kvadratnim valnim oblikom na izlazu.

Primjer VCO-ja je LM566 IC ili IC 566. To je zapravo osmopinasta integrirana šema koja može proizvesti dva izlaza - kvadratni val i trokutasti val. Unutarnji krug prikazan je u nastavku.

Kontrola frekvencije u naponskom kontroliranom oscilatoru

Koriste se mnoge forme VCO-eva. To može biti RC oscilator, multivibrator, LC ili kristalni oscilator. Međutim, ako je RC oscilator, frekvencija oscilacije izlaznog signala bit će obrnuto proporcionalna kapacitetu, kao

U slučaju LC oscilatora, frekvencija oscilacije izlaznog signala bit će

Možemo reći da kako se ulazni napon ili kontrolni napon povećava, kapacitet se smanjuje. Stoga su kontrolni napon i frekvencija oscilacija direktno proporcionalni. To znači, kad jedan raste, drugi će također rasti.

Gornji crtež prikazuje osnovni rad naponskog kontroliranog oscilatora. Ovdje možemo vidjeti da na nominalnom kontrolnom naponu predstavljenom sa VC(nom), oscilator radi na svojoj slobodnoj ili normalnoj frekvenciji, fC(nom).

Kako se kontrolni napon smanji s nominalnog, frekvencija također opada, a kako nominalni kontrolni napon raste, frekvencija također postaje viša.

Varaktorske diode, koje su diode promjenjive kapacitance dostupne u različitim opsegu, koriste se za postizanje promjenjivog napona. U niskofrekventnim oscilatorima, brzina punjenja kondenzatora mijenja se pomoću naponski kontrolirane izvora struje.

Vrste naponskog kontroliranog oscilatora

• Harmonički oscilatori

• Relaksacijski oscilatori

Primjene

• Generator funkcija

• Zaključani petlja fazom

• Generator tona

• Modulacija frekvencijskim pomakom ključa

• Frekvencijska modulacija