Apa itu Voltage Controlled Oscillator?

Encyclopedia

Bidang: Ensiklopedia

China

Apa itu Oscillator yang Dikontrol oleh Tegangan?

Definisi Oscillator yang Dikontrol oleh Tegangan

Oscillator yang dikontrol oleh tegangan (VCO) didefinisikan sebagai oscillator yang frekuensi outputnya dikendalikan oleh tegangan input.

Prinsip Kerja

Rangkaian VCO dapat dirancang dengan menggunakan banyak komponen elektronik kontrol tegangan seperti dioda varaktor, transistor, Op-amps, dan lainnya. Di sini, kita akan membahas tentang cara kerja VCO menggunakan Op-amps. Diagram rangkaian ditunjukkan di bawah ini.

Bentuk gelombang output dari VCO ini akan berupa gelombang persegi. Seperti yang kita ketahui, frekuensi output terkait dengan tegangan kontrol. Dalam rangkaian ini, op-amp pertama akan berfungsi sebagai integrator. Pengaturan pembagi tegangan diterapkan di sini.

Karena itu, setengah dari tegangan kontrol yang diberikan sebagai input diberikan ke terminal positif op-amp 1. Tingkat tegangan yang sama dipertahankan di terminal negatif. Ini untuk mempertahankan penurunan tegangan di seberang resistor R1.

Ketika MOSFET dalam kondisi on, arus yang mengalir dari resistor R1 melewati MOSFET. R2 memiliki setengah resistansi, penurunan tegangan yang sama, dan dua kali arus dibandingkan dengan R1. Jadi, arus tambahan ini mengisi kapasitor yang terhubung. Op-amp 1 harus menyediakan tegangan output yang bertambah secara perlahan untuk menyuplai arus ini.

Ketika MOSFET dalam kondisi off, arus yang mengalir dari resistor R1 melewati kapasitor, dan kapasitor tersebut terlepas muatannya. Tegangan output yang diperoleh dari op-amp 1 pada saat ini akan menurun. Sebagai hasilnya, bentuk gelombang segitiga dihasilkan sebagai output dari op-amp 1.

Op-amp kedua berfungsi sebagai pemicu Schmitt. Ia menerima gelombang segitiga dari op-amp pertama sebagai input. Jika tegangan input ini melebihi tingkat ambang batas, output dari op-amp kedua akan menjadi VCC. Jika di bawah ambang batas, output akan menjadi nol, menghasilkan output gelombang persegi.

Contoh VCO adalah IC LM566 atau IC 566. Ini sebenarnya adalah sirkuit terintegrasi 8 pin yang dapat menghasilkan output ganda - gelombang persegi dan gelombang segitiga. Sirkuit internal ditunjukkan di bawah ini.

Kontrol Frekuensi dalam Oscillator yang Dikontrol oleh Tegangan

Banyak bentuk VCO umumnya digunakan. Bisa berupa osilator RC, multivibrator, atau osilator LC atau kristal. Namun, jika berupa osilator RC, frekuensi osilasi sinyal output akan berbanding terbalik dengan kapasitansi.

Dalam kasus osilator LC, frekuensi osilasi sinyal output akan

Jadi, kita bisa mengatakan bahwa ketika tegangan input atau tegangan kontrol meningkat, kapasitansi berkurang. Oleh karena itu, tegangan kontrol dan frekuensi osilasi berbanding lurus. Artinya, ketika satu meningkat, yang lain juga akan meningkat.

Gambar di atas mewakili prinsip kerja dasar oscillator yang dikontrol oleh tegangan. Di sini, kita dapat melihat bahwa pada tegangan kontrol nominal yang direpresentasikan oleh VC(nom), oscillator bekerja pada frekuensi bebas atau normal, fC(nom).

Seiring dengan berkurangnya tegangan kontrol dari tegangan nominal, frekuensinya juga berkurang, dan seiring dengan bertambahnya tegangan kontrol nominal, frekuensinya juga meningkat.

Dioda varaktor, yang merupakan dioda kapasitansi variabel tersedia dalam berbagai rentang, digunakan untuk mencapai tegangan variabel. Dalam osilator frekuensi rendah, laju pengisian kapasitor diubah menggunakan sumber arus yang dikontrol oleh tegangan.

Jenis-jenis Oscillator yang Dikontrol oleh Tegangan