Hva er spenningstyrket oscillator?

Hva er en spenningstyrket oscillator?

Definisjon av spenningstyrket oscillator

En spenningstyrket oscillator (VCO) defineres som en oscillator hvis utgående frekvens styres av en inngående spenning.

Arbeidsprinsipp

VCO-kretser kan designes ved hjelp av mange spenningskontrollerte elektroniske komponenter som variaktorer, transistorer, forsterkere osv. Her skal vi diskutere arbeidet til en VCO som bruker forsterkere. Kretsskjemaet vises nedenfor.

Utdataformen fra denne VCO vil være et kvadratisk signal. Som vi vet, er utdatafrekvensen relatert til kontrollspenningen. I denne kretsen fungerer den første forsterkeren som en integrator. En spenningsdeleranordning er implementert her.

På grunn av dette blir halvparten av kontrollspenningen som gis som inndata, gitt til den positive terminalen av forsterker 1. Samme nivå av spenning holdes ved den negative terminalen. Dette er for å opprettholde spenningsfallet over motstand R1.

Når MOSFET-en er påslått, passerer strømmen fra motstanden R1 gjennom MOSFET-en. R2 har halv motstand, samme spenningsfall og dobbelt så mye strøm som R1. Så den ekstra strømmen lader den tilkoblede kondensatoren. Forsterker 1 må gi en gradvis økende utdataspenning for å levere denne strømmen.

Når MOSFET-en er avslått, passerer strømmen fra motstanden R1 gjennom kondensatoren, og kondensatoren løses. Utdatastrømmen fra forsterker 1 på dette tidspunktet vil synke. Som et resultat genereres et trekantbølgesignal som utdata fra forsterker 1.

Den andre forsterkeren fungerer som en Schmitt-trigger. Den tar det trekantformede signalet fra den første forsterkeren som inndata. Hvis denne inndataspenningen overstiger terskelnivået, vil utdataen fra den andre forsterkeren være VCC. Hvis den er under terskelen, vil utdataen være null, noe som resulterer i et kvadratisk utdata-signal.

Et eksempel på en VCO er LM566 IC eller IC 566. Det er faktisk en 8-pin integrert krets som kan produsere doble utdata - kvadratisk bølge og trekantbølge. Den interne kretsen er vist nedenfor.

Frekvenskontroll i spenningstyrket oscillator

Mange former for VCOs brukes generelt. De kan være RC-oscillatorer, multivibratorer, LC-oscillatorer eller kristalloscillatorer. Men hvis det er en RC-oscillator, vil oscillasjonsfrekvensen av utdata-signalet være omvendt proporsjonal med kapasitansen som

I tilfellet LC-oscillator, vil oscillasjonsfrekvensen av utdata-signalet være

Så, vi kan si at når inndataspenningen eller kontrollspenningen øker, reduseres kapasitansen. Dermed er kontrollspenningen og frekvensen av oscillasjonene direkte proporsjonale. Det vil si, når den ene øker, vil den andre også øke.

Figuren over representerer det grunnleggende arbeidet til en spenningstyrket oscillator. Her kan vi se at ved nominell kontrollspenning representert av VC(nom), fungerer oscillatoren ved sin fri kjørende eller normale frekvens, fC(nom).

Når kontrollspenningen minsker fra nominell spenning, minsker frekvensen også, og når nominell kontrollspenning øker, øker frekvensen også.

Variaktorer, som er variabel kapasitans dioder tilgjengelig i ulike områder, brukes for å oppnå variabel spenning. I lavfrekvens-oscillatorer endres opladningshastigheten av kondensatorene ved hjelp av en spenningsstyrt strømkilde.

Typer spenningstyrket oscillator

• Harmoniske oscillatorer

• Relaksasjons-oscillatorer

Anvendelser

• Funksjonsgenerator

• Fase-låst løkke

• Tonegenerator

• Frekvensskift-nøkling

• Frekvensmodulasjon