ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর | VCO

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর (VCO), নামটি থেকেই প্রতিষ্ঠিত হয় যে, অসিলেটরের আউটপুট তাৎক্ষণিক ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি এমন ধরনের অসিলেটর যা ইনপুট DC ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে বিশাল ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা (কিছু হার্টজ-শত গিগা হার্টজ) উত্পন্ন করতে পারে।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরে ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ

বিভিন্ন ধরনের VCOs সাধারণত ব্যবহৃত হয়। এটি RC অসিলেটর, মাল্টিভাইব্রেটর বা LC বা ক্রিস্টাল অসিলেটর ধরনের হতে পারে। তবে; যদি এটি RC অসিলেটর ধরনের হয়, তাহলে আউটপুট সিগনালের অসিলেশন ফ্রিকোয়েন্সি ধারকত্ব এর বিপরীত সমানুপাতিক হবে

LC অসিলেটরের ক্ষেত্রে, আউটপুট সিগনালের অসিলেশন ফ্রিকোয়েন্সি হবে
অতএব, আমরা বলতে পারি যে, যখন ইনপুট ভোল্টেজ বা নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, তখন ধারকত্ব হ্রাস পায়। সুতরাং, নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ এবং অসিলেশনের ফ্রিকোয়েন্সি সরাসরি সমানুপাতিক। অর্থাৎ, যখন একটি বৃদ্ধি পায়, অন্যটিও বৃদ্ধি পায়।

উপরের চিত্রটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরের বেসিক কাজ প্রতিফলিত করে। এখানে, আমরা দেখতে পাই যে, নমিনাল নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ VC(nom) এ, অসিলেটর তার মুক্ত চলার বা নরমাল ফ্রিকোয়েন্সি fC(nom) এ কাজ করে। যখন নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ নমিনাল ভোল্টেজ থেকে হ্রাস পায়, তখন ফ্রিকোয়েন্সিও হ্রাস পায় এবং যখন নমিনাল নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়, তখন ফ্রিকোয়েন্সিও বৃদ্ধি পায়।
ভ্যারাক্টর ডায়োডগুলি যা ভেরিয়েবল ধারকত্ব ডায়োড (বিভিন্ন ধারকত্ব পরিসীমায় উপলব্ধ) ব্যবহৃত হয় এই ভেরিয়েবল ভোল্টেজ পাওয়ার জন্য। কম ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটরের জন্য, ক্যাপাসিটরের চার্জিং রেট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত কারেন্ট সোর্স ব্যবহার করে পরিবর্তন করা হয় ভেরিয়েবল ভোল্টেজ পাওয়ার জন্য।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটরের প্রকারভেদ

VCOs আউটপুট ওয়েভফর্ম অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা যায়:

• হারমোনিক অসিলেটর

• রিল্যাক্সেশন অসিলেটর

হারমোনিক অসিলেটর

হারমোনিক অসিলেটর দ্বারা উৎপাদিত আউটপুট ওয়েভফর্ম সাইনাসয়াল। এটি সাধারণত লিনিয়ার ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এর উদাহরণ হল LC এবং ক্রিস্টাল অসিলেটর। এখানে, ভ্যারাক্টর ডায়োড এর ধারকত্ব ডায়োডের প্রতি ভোল্টেজ দ্বারা পরিবর্তিত হয়। এটি পরিবর্তে LC সার্কিটের ধারকত্ব পরিবর্তন করে। সুতরাং, আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হবে। সুবিধাগুলি হল পাওয়ার সাপ্লাই, নয়জ এবং তাপমাত্রার সাপেক্ষে ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতা, ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণে সুনিশ্চিততা। প্রধান অসুবিধা হল এই ধরনের অসিলেটর সহজে মোনোলিথিক IC-এ বাস্তবায়ন করা যায় না।

রিল্যাক্সেশন অসিলেটর

হারমোনিক অসিলেটর দ্বারা উৎপাদিত আউটপুট ওয়েভফর্ম সুইথ টুথ। এই ধরন কম পরিমাণের কম্পোনেন্ট ব্যবহার করে বিশাল পরিসীমার ফ্রিকোয়েন্সি প্রদান করতে পারে। মুখ্যত এটি মোনোলিথিক IC-এ ব্যবহার করা যায়। রিল্যাক্সেশন অসিলেটর নিম্নলিখিত টপোলজি প্রদর্শন করতে পারে:

• ডেলি-ভিত্তিক রিং VCOs

• গ্রাউন্ড ক্যাপাসিটর VCOs

• ইমিটার-কাপলড VCOs

এখানে; ডেলি-ভিত্তিক রিং VCOs-এ, গেইন স্টেজগুলি রিং আকারে সংযুক্ত করা হয়। নাম থেকেই বোঝা যায়, ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিটি স্টেজের ডেলি সঙ্গে সম্পর্কিত। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় ধরনের VCOs প্রায় একইভাবে কাজ করে। প্রতিটি স্টেজে নেওয়া সময় ক্যাপাসিটরের চার্জিং এবং ডিসচার্জিং সময়ের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত অসিলেটর (VCO) এর কাজের নীতি

VCO সার্কিট অনেকগুলি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রিত ইলেকট্রনিক কম্পোনেন্ট যেমন ভ্যারাক্টর ডায়োড, ট্রানজিস্টর, Op-amps ইত্যাদি দিয়ে ডিজাইন করা যায়। এখানে, আমরা Op-amps ব্যবহার করে একটি VCO এর কাজ নিয়ে আলোচনা করব। সার্কিট ডায়াগ্রাম নিম্নে দেখানো হল।

এই VCO এর আউটপুট ওয়েভফর্ম হবে স্কোয়ার ওয়েভ। আমরা জানি আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত। এই সার্কিটে প্রথম Op-amp একটি ইন্টিগ্রেটর হিসাবে কাজ করবে। ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবস্থা এখানে ব্যবহার করা হয়েছে। এর ফলে, যে নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজ ইনপুট হিসাবে দেওয়া হয়, তার অর্ধেক প্রথম Op-amp এর পজিটিভ টার্মিনালে দেওয়া হয়। একই স্তরের ভোল্টেজ নেগেটিভ টার্মিনালে বজায় রাখা হয়। এটি R1 রে