Што е осцилатор со контрола на напон?

Што е осцилатор со контрола на напон?

Дефиниција на осцилатор со контрола на напон

Осцилаторот со контрола на напон (VCO) е дефиниран како осцилатор чија излезна фреквенција се контролира со влезен напон.

Принцип на работа

Циркуитите VCO можат да се дизајнираат со помош на многу компоненти за електронска контрола на напон, како диоди варикап, транзистори, оп-ампли итн. Еве, ќе дискутираме за работата на VCO користејќи оп-ампли. Дијаграмот на циркуитот е прикажан подолу.

Излезниот сигнал на овој VCO ќе биде квадратен сигнал. Како што знаеме, излезната фреквенција е поврзана со контролниот напон. Во овој циркуит, првиот оп-ампл одигра улога на интеграл. Овде е имплементирана структура на делител на напон.

Збога тоа, половина од контролниот напон што се дава како влез е даден на позитивниот пол на оп-ампла 1. Истиот ниво на напон се одржува и на негативниот пол. Ова е за да се одржи паднатината на напонот над резисторот R1.

Кога MOSFET-от е во состојба „он“, токот кој текува од резисторот R1 минува низ MOSFET-от. R2 има половина отпор, иста паднатина на напон и двојно ток како R1. Значи, дополнителниот ток заредува поврзаниот кондензатор. Оп-ампл 1 треба да достави постепено зголемувачки излезен напон за да го достави овој ток.

Кога MOSFET-от е во состојба „оф“, токот кој текува од резисторот R1 минува низ кондензаторот и се разаредува. Излезниот напон добиен од оп-ампл 1 во овој момент ќе падне. Како резултат, генерира се триаголен сигнал како излез од оп-ампл 1.

Вториот оп-ампл функционира како Шмит тригер. Тој го зема триаголниот сигнал од првиот оп-ампл како влез. Ако овој влезен напон надмине границата, излезниот напон од вториот оп-ампл ќе биде VCC. Ако е под границата, излезниот напон ќе биде нула, што резултира со квадратен сигнал на излез.

Пример за VCO е LM566 IC или IC 566. Тоа е всушност интегриран циркуит со 8 пинови кој може да произведе два излеза - квадратен и триаголен сигнал. Внатрешниот циркуит е прикажан подолу.

Контрола на фреквенција во осцилатор со контрола на напон

Сè уште се користат многу форми на VCO. Тоа може да биде RC осцилатор или мултивибратор или LC или кристален осцилатор. Меѓутоа, ако е RC осцилатор, фреквенцијата на излезниот сигнал ќе биде обратно пропорционална на капацитетот како

Во случај на LC осцилатор, фреквенцијата на излезниот сигнал ќе биде

Значи, можеме да кажеме дека со зголемување на влезниот напон или контролниот напон, капацитетот се намалува. Следствено, контролниот напон и фреквенцијата на осцилациите се директно пропорционални. Тоа значи, кога едниот зголемува, другиот ќе зголеми.

Горниот дијаграм прикажува основната работа на осцилатор со контрола на напон. Тука можеме да видиме дека при номинален контролен напон VC(nom), осцилаторот работи на својата слободна или нормална фреквенција, fC(nom).

Со намалување на контролниот напон од номиналниот, фреквенцијата се намалува, а со зголемување на номиналниот контролен напон, фреквенцијата се зголемува.

Диодите варикап, кои се диоди со променлив капацитет доступни во различни опсеги, се користат за постигнување на променлив напон. Во осцилаторите со ниска фреквенција, временската константа на заредување на кондензаторите се менува со користење на извор на ток со контрола на напон.

Типови на осцилатор со контрола на напон

• Хармонски осцилатори

• Осцилатори на релаксација

Апликации

• Генератор на функции

• Фазно заклучен луп

• Генератор на тонови

• Преместување на фреквенција со ключување

• Модулација на фреквенција