Напрямдатылған осциллятор деген не?

Напрямды басқарылатын осциллятор деген не?

Напрямды басқарылатын осциллятордың анықтамасы

Напрямды басқарылатын осциллятор (VCO) - бұл шығыс сигналдың дауыстығы кіріс напряммен басқарылатын осциллятор.

Іске қосылу принципі

VCO схемалары варикап диодтар, транзисторлар, ОУ ж.б. напрямды басқару электрондық компоненттері арқылы құрастырылады. Мұнда VCO-ны ОУ арқылы қалай іске қосылатыны туралы айтып берейік. Схема төмендегідей болады.

Бұл VCO-ның шығыс сигналы квадраттық толқын болады. Біздің білетіндігімізше, шығыс сигналдың дауыстығы кіріс напряммен байланысты. Бұл схемада бірінші ОУ интегратор ретінде әсер етеді. Напрям бөлу ұсынысы орындалады.

Соңдықтан, берілген кіріс напрямдың жартысы бірінші ОУ-ның оң терминалына беріледі. Теріс терминалда да сол деңгейдегі напрям сақталады. Бұл R1 резисторы арқылы напрям төмендету үшін жасалған.

МOSFET қосылған кезде, R1 резисторы арқылы ағып өтетін ток MOSFET арқылы өтеді. R2 резисторының өзіндік сопротивтілігі R1-ге салыстырғанда жарты, ал напрям төмендетуі R1-ге тең, токтың көлемі R1-ге салыстырғанда екі есе көп. Сондықтан, қосылған конденсатор зарядталады. Бірінші ОУ-дан келетін шығыс напрям төмендету үшін токты қамтамасыз ету үшін қатынасымен өсетін шығыс напрям қажет.

МOSFET қосылмаған кезде, R1 резисторы арқылы ағып өтетін ток конденсатор арқылы өтеді, конденсатор разрядталады. Бұл уақытта бірінші ОУ-дан келетін шығыс напрям төмендетеді. Нәтижесінде, бірінші ОУ-ның шығысында трикуттық толқын пайда болады.

Екінші ОУ Шмиттриггер ретінде әсер етеді. Ол бірінші ОУ-дан келетін трикуттық толқынды кіріс ретінде қабылдайды. Егер бұл кіріс напрям порог деңгейінен жоғары болса, екінші ОУ-ның шығысы VCC болады. Егер ол порог деңгейінен төмен болса, шығыс нөл болады, нәтижесінде квадраттық толқын пайда болады.

VCO-ның мысалы LM566 IC немесе IC 566. Бұл нақтырақ 8 пинден тұратын интегралдық схема, ол квадраттық және трикуттық толқындарды шығаратын екі шығыс сигналын қамтамасыз етеді. Ішкі схема төмендегідей көрсетілген.

Напрямды басқарылатын осцилляторда дауыстық басқару

Көптеген түрлеріндегі VCO-лар қолданылады. RC осцилляторы, мультивибратор, LC немесе кристалл осцилляторы түрлерінде болуы мүмкін. Бірақ, егер RC осцилляторы түрінде болса, шығыс сигналдың дауыстығы капацитетке кері пропорционал болады:

LC осцилляторының жағдайында, шығыс сигналдың дауыстығы мынадай болады:

Сонымен, кіріс напрям немесе басқару напрямы өседі деп айтқанда, капацитет азаяды. Демек, басқару напрямы мен осцилляциялардың дауыстығы туынды пропорционал. Яғни, бірі өседі, екіншісі де өседі.

Жоғарыдағы сурет напрямды басқарылатын осциллятордың негізгі қызметін көрсетеді. Мұнда VC(nom) символымен белгіленген номиналдық басқару напрям бойынша осциллятордың қозғалыс дауыстығы fC(nom) болады. 

Басқару напрямы номиналдық напрямнан төмендей кезде, дауыстық да төмендейді, ал басқару напрямы номиналдық напрямнан жоғары болған кезде, дауыстық да жоғары болады.

Аралық өзгеріп отыратын капацитеттік диодтар, бұл аралықтарындағы өзгеріп отыратын напрям үшін қолданылады. Төмен дауысты осцилляторларда, конденсаторлардың зарядталу ықтималдығы напрямды басқару арқылы өзгереді.

Напрямды басқарылатын осцилляторлардың түрлері

• Гармоникалық осцилляторлар

• Дендерін басқару осцилляторлары

Қолданылуы

• Функция генераторы

• Фазалық байланыс

• Тон генераторы

• Дауыстық кодтау

• Дауыстық модуляция