Apakah Oscillator Kawalan Voltan?

Apakah Voltage Controlled Oscillator?

Definisi Voltage Controlled Oscillator

Oscillator yang dikawal voltan (VCO) ditakrifkan sebagai oscillator yang frekuensi outputnya dikawal oleh voltan input.

Prinsip Kerja

Litar VCO boleh direka dengan menggunakan banyak komponen elektronik kawalan voltan seperti diod varaktor, transistor, Op-amps dan sebagainya. Di sini, kita akan membincangkan tentang cara kerja VCO menggunakan Op-amps. Rajah litar ditunjukkan di bawah.

Bentuk gelombang output VCO ini akan berbentuk gelombang segiempat tepat. Seperti yang kita tahu, frekuensi output berkaitan dengan voltan kawalan. Dalam litar ini, Op-amp pertama akan berfungsi sebagai pengamir. Susunan pembahagian voltan diimplementasikan di sini.

Kerana itu, separuh voltan kawalan yang diberikan sebagai input diberikan kepada terminal positif Op-amp 1. Tahap voltan yang sama dipertahankan pada terminal negatif. Ini adalah untuk mengekalkan jatuhan voltan merentasi resistor, R1.

Apabila MOSFET dalam keadaan hidup, arus yang mengalir dari resistor R1 melalui MOSFET. R2 mempunyai setengah rintangan, jatuhan voltan yang sama, dan dua kali ganda arus R1. Oleh itu, arus tambahan mengisi kapasitor yang disambung. Op-amp 1 perlu menyediakan voltan output yang semakin meningkat untuk memberi bekalan arus ini.

Apabila MOSFET dalam keadaan mati, arus yang mengalir dari resistor R1 melalui kapasitor, mendapat muatan. Voltan output yang diperoleh dari Op-amp 1 pada masa ini akan menurun. Akibatnya, bentuk gelombang segitiga dihasilkan sebagai output Op-amp 1.

Op-amp kedua berfungsi sebagai trigger Schmitt. Ia mengambil bentuk gelombang segitiga dari Op-amp pertama sebagai input. Jika voltan input ini melebihi tahap ambang, output Op-amp kedua akan menjadi VCC. Jika ia di bawah ambang, output akan menjadi sifar, menghasilkan bentuk gelombang segiempat tepat.

Contoh VCO adalah IC LM566 atau IC 566. Ia sebenarnya adalah litar terpadu 8 pin yang boleh menghasilkan dua output - gelombang segiempat tepat dan gelombang segitiga. Litar dalaman ditunjukkan di bawah.

Kawalan Frekuensi dalam Voltage Controlled Oscillator

Banyak bentuk VCO biasanya digunakan. Ia boleh berupa osilator RC atau multi-vibrator atau jenis osilator LC atau kristal. Walau bagaimanapun, jika ia berupa osilator RC, frekuensi getaran sinyal output akan berbanding songsang dengan kapasitansi seperti

Dalam kes osilator LC, frekuensi getaran sinyal output akan menjadi

Jadi, kita boleh katakan bahawa apabila voltan input atau voltan kawalan meningkat, kapasitansi berkurang. Oleh itu, voltan kawalan dan frekuensi getaran adalah berkadar langsung. Itu bermaksud, apabila satu meningkat, yang lain juga akan meningkat.

Gambar di atas mewakili cara kerja asas voltage controlled oscillator. Di sini, kita dapat melihat bahawa pada voltan kawalan nominal yang diwakili oleh VC(nom), oscillator beroperasi pada frekuensi bebas atau normal, fC(nom).

Apabila voltan kawalan menurun dari voltan nominal, frekuensi juga menurun dan apabila voltan kawalan nominal meningkat, frekuensi juga menjadi lebih tinggi.

Diod varaktor, yang merupakan diod kapasitansi pembolehubah tersedia dalam pelbagai julat, digunakan untuk mencapai voltan pembolehubah. Dalam osilator frekuensi rendah, kadar pengisian kapasitor diubah menggunakan sumber arus kawalan voltan.

Jenis-jenis Voltage Controlled Oscillator

• Oscillator Harmonik

• Oscillator Relaksasi

Aplikasi

• Pembangkit fungsi

• Loop Terkunci Fasa

• Pembangkit nada

• Keying Perubahan Frekuensi

• Modulasi Frekuensi