Gerilim Kontrollü Osilatör Nedir?
Gerilim Kontrollü Osilatör Nedir?
Gerilim Kontrollü Osilatör Tanımı
Gerilim kontrollü osilatör (GKO), çıkış frekansının giriş gerilimi tarafından kontrol edilen bir osilatördür.
Çalışma Prensibi
GKO devreleri, varaktör diyotları, transistörler, Op-amp'ler gibi birçok gerilim kontrol elektronik bileşenler kullanılarak tasarlanabilir. Burada, Op-amp'ler kullanılarak çalışan bir GKO'nun çalışma prensibini tartışacağız. Devre şeması aşağıda gösterilmiştir.
Bu GKO'nun çıkış dalga formu kare dalga olacaktır. Bilindiği gibi, çıkış frekansı kontrol gerilimiyle ilişkilidir. Bu devrede, ilk Op-amp entegre edici olarak işlev görecektir. Gerilim bölücü düzeni burada uygulanmıştır.
Bundan dolayı, giriş olarak verilen kontrol geriliminin yarısı, Op-amp 1'in pozitif terminaline verilir. Aynı seviyede gerilim, negatif terminalde de korunur. Bu, R1 direncindeki gerilim düşümünü sürdürmek içindir.
MOSFET açık olduğunda, R1 direncinden geçen akım MOSFET üzerinden geçer. R2, R1'deki dirençten ikiye kat daha düşük, aynı gerilim düşümü ve ikiye kat daha yüksek akım içerir. Böylece, ekstra akım bağlı kondansatörü şarj eder. Op-amp 1, bu akımı sağlamak için sürekli artan bir çıkış gerilimi sağlamalıdır.
MOSFET kapalı olduğunda, R1 direncinden geçen akım kondansatör üzerinden geçerek boşalır. Bu zaman diliminde Op-amp 1'den elde edilen çıkış gerilimi düşecektir. Sonuç olarak, Op-amp 1'in çıkışı üçgen dalga formu oluşturur.
İkinci Op-amp, Schmitt tetikleyici olarak işlev görür. İlk Op-amp'ten gelen üçgen dalgayı giriş olarak alır. Eğer bu giriş gerilimi eşiğin üstünde ise, ikinci Op-amp'in çıkışı VCC olacaktır. Eşiğin altında ise, çıkışı sıfır olacak ve sonuç olarak kare dalga oluşur.
GKO örnekleri arasında LM566 IC veya IC 566 bulunur. Aslında, kare dalga ve üçgen dalga çift çıktısı üretebilen 8 pinli bir entegre devredir. İç devre aşağıdaki gibidir.
Gerilim Kontrollü Osilatörde Frekans Kontrolü
Birçok tür GKO genellikle kullanılır. RC osilatör, çok titreşen, LC veya kristal osilatör türü olabilir. Ancak, eğer RC osilatör türü ise, çıkış sinyalinin titreşim frekansı kapasitansa ters orantılı olacaktır:
LC osilatör durumunda, çıkış sinyalinin titreşim frekansı şu şekilde olacaktır:
Yani, giriş gerilimi veya kontrol gerilimi arttıkça, kapasitans azalır. Bu nedenle, kontrol gerilimi ve titreşim frekansı doğrudan orantılıdır. Yani, biri arttığında, diğeride artar.
Yukarıdaki şekil, gerilim kontrollü osilatörün temel çalışma prensibini göstermektedir. Burada, nominal kontrol gerilimi VC(nom) ile, osilatör serbest titreşim veya normal frekansında fC(nom) çalışır.
Kontrol gerilimi nominal voltajdan azaldıkça, frekans da azalır ve nominal kontrol gerilimi arttıkça, frekans da artar.
Farklı aralıklarda mevcut olan değişken kapasitanslı diyotlar, değişken gerilim elde etmek için kullanılır. Düşük frekanslı osilatörlerde, kondansatörlerin şarj hızı, gerilim kontrollü akım kaynağı kullanılarak değiştirilir.
Gerilim Kontrollü Osilatör Tipleri
Armonik Osilatörler
Relaksasyon Osilatörleri
Uygulamalar
Fonksiyon üreteci
Faz Kilitli Döngü
Ton üreteci
Frekans kaydırma anahtarlama
Frekans modülasyonu
