Dəyişən qərarlı oskilator | VCO

Qəbuledilən dəyişkənliklə idarə olunan oszillator (VCO), adından da bəri, oszillatorun çıxış anlık dəqiqliyi qəbuledilən dəyişkənlər tərəfindən idarə edilir. Bu, verilmiş giriş DC qəbulediləninə görə geniş diapazonlarda (bir neçə Gerts - yüzərlə Giga Gerts) çıxış signal dəqiqini təmin edə bilən oszillator növüdür.

Qəbuledilən Dəyişkənliklə İdarə Olunan Oszillatorda Dəqiqin İdarəsi

Bircə çox VCO növləri ümumiyyətlə istifadə olunur. Bu, RC oszillator və ya multi-vibrator tipi, LC və ya kristal oszillator tipi ola bilər. Amma; əgər bu RC oszillator tipindirsə, çıxış signalının osillasıyan dəqiqliyi kapasitansa tərs mütənasib olacaqdır.

LC oszillator halında, çıxış signalının osillasıyan dəqiqliyi
Beləliklə, girişi qəbuledilən dəyişkənlik və ya idarə etmə qəbulediləni artırıldığında, kapasitans azalır. Buna görə, idarə etmə qəbulediləni və osillasıyan dəqiqlik doğrudan mütənasibdir. Birisi artıqda, digəri də artacaqdır.

Yuxarıdakı şəkil, qəbuledilən dəyişkənliklə idarə olunan oszillatorun əsas iş prinsipini təsvir edir. Burada nominal idarə etmə qəbulediləni VC(nom) ilə göstərilmişdir, oszillator özünün sərbəst yaxud normal dəqiqliyində fC(nom) işləyir. İdarə etmə qəbulediləni nominal qəbulediləndən azalsa, dəqiqlik də azalır və nominal idarə etmə qəbulediləni artırılarsa, dəqiqlik də yüksəlir.
varactor diodları (fərqli kapasitans aralığında mövcuddur) bu dəyişən qəbuledilən üçün tətbiq olunur. Nizam dəqiqlikli oszillatorlar üçün, kapasitordan yüklənmə sürəti qəbuledilən idarə olunan cərəyan mənbəsi ilə dəyiştirilir ki, dəyişən qəbuledilən alına bilsin.

Qəbuledilən Dəyişkənliklə İdarə Olunan Oszillatorların Növləri

VCO-lar çıxış dalğalı formasına görə kateqoriləşdirilə bilər:

• Harmonik Oszillatorlar

• Rahatlamalı Oszillatorlar

Harmonik Oszillatorlar

Harmonik oszillatorlar tərəfindən yaradılan çıxış dalğalı forması sinusoidal formadadır. Bu, birbaşa qəbuledilən dəyişkənliklə idarə olunan oszillator kimi tanınabilir. Məsələn, LC və kristal oszillatorlar. Burada, varactor diodunun kapasitansı, diodun üzərindəki qəbuledilən tərəfindən dəyişdirilir. Bu, sırasıylə, LC şəbəkəsinin kapasitanını dəyişdirir. Beləliklə, çıxış dəqiqliği dəyişəcəkdir. Avantajlar: enerji təchizatına, səsə və temperaturaya nisbətən dəqiqliyin sabit qalması, dəqiqliyin idarə edilməsində dəqiqlik.Əsas dezavantajı, bu növ oszillatorlar monolitik IC-lərdə asandlıqla tətbiq edilə bilməsidir.

Rahatlamalı Oszillatorlar

Rahatlamalı oszillatorlar tərəfindən yaradılan çıxış dalğalı forması piyaz formadadır. Bu növ, komponentlərin sayı az iken geniş dəqiqlik diapazonu təmin edə bilər. Əsasən, monolitik IC-lərdə istifadə olunur. Rahatlamalı oszillatorlar aşağıdakı topologiyaları sahib ola bilər:

• Gecikmə bazlı halka VCO-lar

• Yerə bağlanmış kondensator VCO-lar

• Emittor-Qoşulmuş VCO-lar

Burada, gecikmə bazlı halka VCO-larda, amplitud stəhələri halka formasında bir-birinə bağlıdır. Adından da bəri, dəqiqlik hər bir stəhəldəki gecikməyə məxsusdur. İkinci və üçüncü növ VCO-lar nöqtə-nöqtə oxşardır. Hər bir stəhəkdə keçirilən zaman, kapasitordan yükülmə və boşaldma zamanına mütənasibdir.

Qəbuledilən Dəyişkənliklə İdarə Olunan Oszillatorun (VCO) İş Prinsipi

VCO şəbəkələri, varactor diodları, transistorlar, Operasiya amplifikatorları kimi bir çox qəbuledilən idarə olunan elektron komponentləri ilə dizayn edilə bilər. Burada, Operasiya amplifikatorları ilə VCO-nun iş prinsipini müzakirə edəcəyik. Şəbəkə şəkli aşağıda göstərilmişdir.

Bu VCO-nun çıxış dalğalı forması kvadrat dalga olacaq. Çıxış dəqiqliyinin idarə etmə qəbuledilənə malik olduğunu bildiyimiz kimi. Bu şəbəkədə ilk Operasiya amplifikatoru inteqrator kimi işləyəcək. qəbuledilən bölgücüsü burada tətbiq olunur. Bu səbəbdən, girişi olan idarə etmə qəbuledilənin yarısı Operasiya amplifikator 1-ə pozitiv terminal tərəfindən verilir. Eyni səviyyədəki qəbuledilən mənfi terminalda saxlanılır. Bu, rezistor R1 üzərindəki qəbuledilən düşümünü yarıdan idarə etmək üçün edilir.
MOSFET açıq vəziyyətdə olduğunda, R1 rezistorundan keçən cərəyan MOSFET-dən keçir. R2-nin rezistanşı yarıdan, eyni qəbuledilən düşümü və R1-dən iki dəfə daha böyük cərəyanı var. Beləliklə, əlavə cərəyan kapasitorda yükülməyə başlayır. Operasiya amplifikator 1, bu cərəyanı təmin etmək üçün təkmilləşdirməli bir çıxış qəbulediləni verməlidir.
MOSFET bağlandığında, R1 rezistorundan keçən cərəyan, kapasitora keçir və boşalanır. Bu vaxtda Operasiya amplifikator 1-dən alınan çıxış qəbulediləni düşəcəkdir. Beləliklə, Operasiya amplifikator 1-ən üçbucaq dalga forması yaradılır.
İkinci Operasiya amplifikator Schmitt trigger kimi işləyəcək. Bu Operasiya amplifikator-a giren sinyal, Operasiya amplifikator 1-ən alınan üçbucaq dalga formadadır. Girişi olan qəbuledilən limit səviyyəsindən yüksəkdirsə, Operasiya amplifikator 2-dən alınan çıxış VCC olacaq. Girişi olan qəbuledilən limit səviyyəsindən aşağıdirsə, Operasiya amplifikator 2-dən alınan çıxış sıfır olacaq. Beləliklə, Operasiya amplifikator 2-dən alınan çıxış kvadrat dalga formada olacaq.
VCO-nun misalı LM566 IC və ya IC 566-dir. Bu, hakikətən, kvadrat və üçbucaq dalga formalarını yaradan 8 pinli inteqrasiya şəbəkesidir. Daxili şəbəkə aşağıda göstərilmişdir.