Ano ang Voltage Controlled Oscillator?

Ano ang Voltage Controlled Oscillator?

Pangalanan ng Voltage Controlled Oscillator

Ang voltage controlled oscillator (VCO) ay inilalarawan bilang isang oscillator na kung saan ang output frequency nito ay kontrolado ng input voltage.

Prinsipyong Paggana

Maaaring disenyan ang mga circuit ng VCO gamit ang maraming uri ng voltage control electronic components tulad ng varactor diodes, transistors, Op-amps, at iba pa. Dito, ipag-uusap natin ang paggana ng isang VCO gamit ang Op-amps. Nakita ang diagram ng circuit sa ibaba.

Ang output waveform ng VCO na ito ay square wave. Alamin natin na ang output frequency ay may kaugnayan sa control voltage. Sa circuit na ito, ang unang Op-amp ay gagana bilang integrator. Ginamit ang voltage divider arrangement dito.

Dahil dito, ang kalahati ng control voltage na ibinibigay bilang input ay ibinibigay sa positive terminal ng Op-amp 1. Ang parehong antas ng voltage ay pinapanatili sa negative terminal. Ito upang panatilihin ang voltage drop sa resistor, R1.

Kapag nasa on condition ang MOSFET, ang current na lumilipas mula sa R1 resistor ay lumilipas sa pamamagitan ng MOSFET. Ang R2 ay may kalahating resistance, parehong voltage drop, at dalawang beses na current kumpara sa R1. Kaya, ang extra current ay naglalaman ng connected capacitor. Ang Op-amp 1 ay dapat magbigay ng gradual na increasing output voltage upang suplayin ang current na ito.

Kapag nasa off condition ang MOSFET, ang current na lumilipas mula sa R1 resistor ay lumilipas sa pamamagitan ng capacitor, at nawawala. Ang output voltage na nakukuha mula sa Op-amp 1 sa oras na ito ay bumababa. Bilang resulta, ginenera ang triangular waveform bilang output ng Op-amp 1.

Ang pangalawang Op-amp ay gumagana bilang Schmitt trigger. Ito ay kumukuha ng triangular wave mula sa unang Op-amp bilang input. Kung ang input voltage na ito ay lampa sa threshold level, ang output ng pangalawang Op-amp ay magiging VCC. Kung ito ay mas mababa sa threshold, ang output ay zero, na nagreresulta sa square wave output.

Isang halimbawa ng VCO ay ang LM566 IC o IC 566. Ito ay talagang isang 8 pin integrated circuit na maaaring lumikha ng double outputs-square wave at triangular wave. Ang internal circuit ay ipinapakita sa ibaba.

Paggamit ng Frequency Control sa Voltage Controlled Oscillator

Maraming anyo ng VCO ang karaniwang ginagamit. Maaari itong maging RC oscillator o multi vibrator type o LC o crystal oscillator type. Gayunpaman, kung ito ay RC oscillator type, ang oscillation frequency ng output signal ay directly proportional sa capacitance.

Sa kaso ng LC oscillator, ang oscillation frequency ng output signal ay

Kaya, maaari nating sabihin na habang tumataas ang input voltage o control voltage, ang capacitance ay bumababa. Kaya, ang control voltage at frequency ng oscillations ay directly proportional. Ibig sabihin, kapag tumaas ang isa, tataas din ang isa.

Ang larawan sa itaas ay kumakatawan sa basic working ng voltage controlled oscillator. Dito, makikita natin na sa nominal control voltage na kinatawan ng VC(nom), ang oscillator ay gumagana sa free running o normal frequency, fC(nom).

Kapag bumaba ang control voltage mula sa nominal voltage, ang frequency ay bumababa at kapag tumaas ang nominal control voltage, ang frequency ay tataas.

Ginagamit ang varactors diodes, na mga variable capacitance diodes na available sa iba't ibang ranges, upang makamit ang variable voltage. Sa mga low-frequency oscillators, binabago ang charging rate ng capacitors gamit ang voltage controlled current source.

Mga Uri ng Voltage Controlled Oscillator

• Harmonic Oscillators

• Relaxation Oscillators

Mga Application

• Function generator

• Phase Locked Loop

• Tone generator

• Frequency-shift keying

• Frequency modulation