Vipi ni Voltage Controlled Oscillator?

Ni Voltage Controlled Oscillator ni nini?

Maana ya Voltage Controlled Oscillator

Voltage controlled oscillator (VCO) inamaanishia oscillator ambao anayezingatia uongozi wa voltage kama chanzo cha kuongeza au kupunguza ukuta wa mzunguko.

Sera za Kufanya Kazi

Mifumo ya VCO zinaweza kutengenezwa kwa kutumia vifaa vya uongozi wa voltage kama vile varactor diodes, transistors, Op-amps na vyengine. Hapa, tutadiskisha jinsi VCO inafanya kazi kutumia Op-amps. Ramani ya mkurugenzi imeonyeshwa chini.

Mzunguko wa mapenzi wa VCO hii utakuwa square wave. Kama tunajua, ukuta wa mzunguko unahusiana na voltage ya uongozi. Katika mfumo huu, Op-amp ya kwanza itafanya kazi kama integrator. Mfano wa voltage divider umefanyika hapa.

Kwa sababu hiyo, nusu ya voltage ya uongozi ambayo imetumika kama chanzo limetumika kwenye terminali ya chanya ya Op-amp 1. Kiwango sawa cha voltage limesimamishwa kwenye terminali ya hasi. Hii ni kusaidia kukidhi voltage drop kwenye resistor R1.

Wakati MOSFET unaenda katika tovuti ya on, current inayotoka kutoka kwenye resistor R1 hutembea kwenye MOSFET. R2 ana nusu ya resistance, kiwango sawa cha voltage drop na mara mbili ya current kama R1. Hivyo, current zifuatazo hazitumii capacitor. Op-amp 1 lazima atulete output voltage inayozidi kutosha ili kutumia current hii.

Wakati MOSFET unaenda katika tovuti ya off, current inayotoka kutoka kwenye resistor R1 hutembea kwenye capacitor, hutoa. Output voltage iliyopata kutoka kwenye Op-amp 1 wakati huo itakuwa inapungua. Mara moja, waveform wa triangle inatumika kama output ya Op-amp 1.

Op-amp ya pili inafanya kazi kama Schmitt trigger. Inachukua waveform wa triangle kutoka kwenye Op-amp ya kwanza kama chanzo. Ikiwa input voltage hii inazidi kiwango cha threshold, output ya Op-amp ya pili itakuwa VCC. Ikiwa ni chini ya threshold, output itakuwa sifuri, hususan square wave output.

Mfano wa VCO ni LM566 IC au IC 566. Ni Integrated Circuit yenye minara tisa ambayo inaweza kutengeneza double outputs - square wave na triangle wave. Mfumo wa ndani unaripotiwa chini.

Uongozi wa Ukuta katika Voltage Controlled Oscillator

Aina nyingi za VCO zinatumika. Zinaweza kuwa RC oscillator au multi vibrator type au LC au crystal oscillator type. Lakini; ikiwa ni RC oscillator type, ukuta wa mzunguko wa signal ya output itakuwa inversely proportional na capacitance kama

Katika kesi ya LC oscillator, ukuta wa mzunguko wa signal ya output itakuwa

Hivyo, tunaweza sema kuwa ikiwa voltage ya chanzo au voltage ya uongozi inazidi, capacitance inapungua. Hivyo, voltage ya uongozi na ukuta wa mzunguko ni directly proportional. Hiyo ni, ikiwa moja inazidi, nyingine itazidi.

Ramani hapo juu inaripoti jinsi ya msingi ya VCO. Hapa, tunaweza kuona kuwa ikiwa voltage ya uongozi nominal inarepresentea VC(nom), oscillator anafanya kazi kwenye ukuta wake wa free running au normal, fC(nom).

Ikiwa voltage ya uongozi inapungua kutoka kwenye nominal, ukuta pia inapungua na ikiwa nominal control voltage inazidi, ukuta pia inazidi.

Varactors diodes, ambazo ni variable capacitance diodes zinazokubalika kwenye viwango mbalimbali, zinatumika kufikia variable voltage. Katika oscillators wa ukuta madogo, charging rate ya capacitors huhamishwa kwa kutumia voltage controlled current source.

Aina za Voltage Controlled Oscillator

• Harmonic Oscillators

• Relaxation Oscillators

Matumizi

• Function generator

• Phase Locked Loop

• Tone generator

• Frequency-shift keying

• Frequency modulation