Kas ir sprieguma kontrolēts oscilators?

Kas ir Sprieguma Kontrolēts Oskilators?

Sprieguma Kontrolētā Oskilatora Definīcija

Sprieguma kontrolētais oskilators (VCO) definēts kā oskilators, kura izvades frekvence tiek kontrolēta ar ieejas spriegumu.

Darbības Princips

VCO shēmas var tikt izstrādātas, izmantojot daudzus sprieguma kontrolējamus elektroniskos komponentus, piemēram, variaktoru diodas, tranzistorus, Op-pastiprinātājus utt. Šeit mēs apspriedīsim VCO darbību, izmantojot Op-pastiprinātājus. Shēma ir parādīta zemāk.

Šī VCO izvades signāla forma būs kvadrātveida vārte. Kā zināms, izvades frekvence ir saistīta ar kontrolējošo spriegumu. Šajā shēmā pirmais Op-pastiprinātājs darbojas kā integrators. Tiek ieviesta sprieguma dalītāja shēma.

Tādēļ, pusē no kontrolējošā sprieguma, kas dota kā ievade, tiek pievienota pirmā Op-pastiprinātāja pozitīvajai ieceļa. Tas pašā līmenī spriegums tiek uzturēts arī negatīvajā ieceļā. Tas ir, lai uzturētu sprieguma pazeminājumu pret R1 rezistoru.

Ja MOSFET ir ieslēgts, strāva, kas plūst caur R1 rezistoru, ieplūst caur MOSFET. R2 rezistoram ir pusē R1 rezistences, tāds pats sprieguma pazeminājums un divreiz lielāka strāva kā R1. Tātad, papildus strāva uzlādē savienoto kondensatoru. Pirmajam Op-pastiprinātājam jāsniedz aizvien pieaugošs izvades spriegums, lai nodrošinātu šo strāvu.

Ja MOSFET ir izslēgts, strāva, kas plūst caur R1 rezistoru, ieplūst caur kondensatoru, un tas tiek atlādēts. Izvades spriegums, ko iegūst no pirmā Op-pastiprinātāja šajā laikā, būs samazinājies. Tādējādi, izvades signāls no pirmā Op-pastiprinātāja būs trijstūra veida vārte.

Otrais Op-pastiprinātājs darbojas kā Šmita trigeris. Tas ņem trijstūra veida vārtes kā ievadi no pirmā Op-pastiprinātāja. Ja šis ievades spriegums pārsniedz slieksni, otro Op-pastiprinātāja izvade būs VCC. Ja tas ir zemāks par slieksni, izvade būs nulle, rezultātā iegūst kvadrātveida vārtes izvadi.

VCO piemērs ir LM566 IC vai IC 566. Tas patiesībā ir 8 kontaktu integrēta shēma, kas var radīt divas izvades - kvadrātveida un trijstūra veida vārtes. Iekšējā shēma ir parādīta zemāk.

Frekvences Kontrole Sprieguma Kontrolētajā Oskilatorā

Dažādas VCO formas ir vispārpieņemti izmantotas. Tas var būt RC oskilators, multivibrators, LC vai kristāla oskilators. Tomēr, ja tas ir RC oskilators, izvades signāla svārstību frekvence būs inversi proporcionāla kapacitance:

LC oskilatora gadījumā izvades signāla svārstību frekvence būs

Tātad, mēs varam teikt, ka, kā tikai ieejas spriegums vai kontrolējošais spriegums palielinās, kapacitānce samazinās. Tādējādi, kontrolējošais spriegums un svārstību frekvence ir tieši proporcionāli. Tas nozīmē, ka, kad viens palielinās, otrs arī palielinās.

Augstāk minētā attēla apzīmē sprieguma kontrolētā oskilatora pamatdarbību. Šeit redzams, ka nomālajā kontrolējošajā spriegumā, kas apzīmēts ar VC(nom), oskilators darbojas savā brīvas gaitas vai normālajā frekvencē, fC(nom).

Kā tikai kontrolējošais spriegums samazinās no nomālā, frekvence arī samazinās, un, kā tikai nomālais kontrolējošais spriegums palielinās, frekvence arī palielinās.

Variaktoru diodas, kas ir mainīgas kapacitances diodas, pieejamas dažādos diapazonos, tiek izmantotas, lai sasniegtu mainīgu spriegumu. Zemas frekvences oskilatoros kondensatoru uzlādes ātrums tiek maiņots, izmantojot sprieguma kontrolēto strāvas avotu.

Sprieguma Kontrolēto Oskilatoru Veidi

• Harmoniskie Oskilatori

• Relaksācijas Oskilatori

Lietojumi

• Funkciju ģenerators

• Fāzes Savietojuma Cikls

• Tonu Ģenerators

• Frekvenču Maiņas Modulācija

• Frekvenču Modulācija