Oscillator Inmhínithe Voltáil | VCO

Electrical4u

Réimse: Bunús Eileacraíochta

China

Cad é an Oscillator Rialaithe Voltaíoch

Oscillator rialaithe voltaíoch (VCO), ón ainm féin tá sé soiléir go bhfuil an fadtacht shoinrúilte deireanach ar osciláid rialaithe ag an voltaíocht isteach. Is é seo cineál oscillator a d'fhéadfadh a chur amach sainseal réadúil os cionn raon mór (cúpla Hertz-chéad Giga Hertz) ag brath ar an DC voltaí isteach atá tugtha dó.

Rialú Fadtachta i nOscillator Rialaithe Voltaíoch

Úsáidtear go leor foirmí VCO. D'fhéadfadh sé a bheith mar RC oscillator nó multi vibrator nó LC nó oscillator cristeach. Ach, má tá sé ina RC oscillator, beidh an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach ina dhíreach cosúil leis an gcaipicitíocht

I gcás LC oscillator, beidh an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach
Mar sin, is féidir linn a rá go gcuireann an córas voltaí isteach nó an córas rialúchtaí voltachaí, an caipicitíocht agus an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach i díreach cosúil. Mar sin, nuair a mhéadaíonn ceann, méadaíonn an ceann eile freisin.
voltage controlled oscillator

Léiríonn an líne ar an taobh thiar an oibriú bunúsach oscillator rialaithe voltaíoch. Anseo, is féidir linn a fheiceáil go mbíonn an oscillator ag obair ag a fadtacht shoinrúilte deireanach, fC(nom), ag an nómhaol voltaí rialúchta VC(nom). Nuair a laghdóidh an voltaí rialúchta ón nómhaol, laghdóidh an fadtacht freisin agus nuair a mhéadaíonn an nómhaol voltaí rialúchta, mhéadaíonn an fadtacht freisin.
Úsáidtear diodaí varactor, diodaí caipicitíochta athraithe (atá ar fáil i réimse éagsúla caipicitíochta), chun an voltaí athraithe seo a fháil. Do na oscillators ísealach fadtachta, athraítear an ráta luchtaithe na gcaipicitíochtaí le húsáid forais corra tascail rialaithe voltaí.

Cineálacha Oscillator Rialaithe Voltaíoch

Is féidir VCOs a chlárú bunaithe ar an sainseal amach:

Oscillators Armónacha
Oscillators Relaxation

Oscillators Armónacha

Is sinusoidal an sainseal amach a chruthaíonn oscillators armónacha. Is féidir an t-eolas seo a lua mar oscillator rialaithe voltaíoch líneach. Is iad LC agus oscillators cristeach na samplaí. Anseo, athraítear an caipicitíocht ar an diodaí varactor leis an voltaí atá ar an diodaí. Athraíonn sé seo an caipicitíocht ar an circuit LC. Mar sin, athraíonn an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach. Tá na béimeanna náisiúnta stiúrthachta fadtachta i leith an phuir chumhacht, an t-ord, agus an teocht, cruinneas i bhriatharú an fadtachta. Is é an príomhdhiacair nach féidir a chur i bhfeidhm an cineál oscillator seo go héasca ar ICs monolithic.

Oscillators Relaxation

Is sawtooth an sainseal amach a chruthaíonn oscillators relaxation. Is féidir leis an gcineál seo a chur ar fáil réimse mór fadtachta le lucht comhábhar íseal. Úsáidtear go minic é i GCs monolithic. D'fhéadfadh oscillators relaxation a bheith leis na topologies seo:

VCOs ring based delay
VCOs capacitor grounded
VCOs emitter-coupled

Anseo, i VCOs ring based delay, cuireadh an taiscéalaíonn gain le chéile i gcoinneáil ring. Mar a léiríonn an t-ainm, tá an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach cothroimeach leis an díogaireacht i gach céim. Oibríonn an dá chéad eile VCOs go dtí go raibh an t-am reatha i gach céim díreach cothroimeach leis an tréimhse luchtaithe agus déachtaithe na gcaipicitíochtaí.

Prionsabal Oibre Oscillator Rialaithe Voltaíoch (VCO)

VCO circuits is féidir a dearbhadh trí ríomhchuid eiletrónacha rialaithe voltaíoch éagsúla cosúil le diodaí varactor, transistors, Op-amps etc. Anseo, díreoidhimid ar an oibriú VCO le Op-amps. Tá an diagram circuit léirithe thíos.
working principle of voltage controlled oscillator
Beidh an sainseal amach ar an VCO seo mar sainseal cearnach. Mar a shonraítear, tá an fadtacht shoinrúilte deireanach ar an sainseal amach cothroimeach leis an voltaí rialúchta. Sa circuit seo, oibríonn an chéad Op-amp mar integrator. Tá an taiscéalaíonn voltage divider curtha i bhfeidhm anseo. Mar gheall air seo, cuireadh leath an voltaí rialúchta atá tugtha isteach chuig an terminal dearfach an Op-amp 1. Cuirtear an céad leibhéal de voltaíocht ag an terminal neamhdhéarfach. Is é seo chun an fall-off voltaí ar an resistor, R1 a choinneáil mar leath an voltaí rialúchta.
Nuair atá an MOSFET i bhfeidhm, téann an currach ón resistor R1 trí MOSFET. Tá an R2 le haon leath an cosaint, an céad leibhéal fall-off voltaí, agus dhá currach níos mó ná R1. Mar sin, cuireann an currach breise an capacitor ceangailte. Ní mian leis an Op-amp 1 a chur ar fáil gradamhach a dhéantar a chur ar fáil don currach seo.
Nuair atá an MOSFET as feidhm, téann an currach ón resistor R1resistor trí capacitor, déachtaithe. Beidh an voltaí amach a fuarthas ón Op-amp 1 ag an am seo ag titim. Mar thoradh, ginte sainseal triantánach mar an sainseal amach ón Op-amp 1.
Oibríonn an Op-amp 2 mar Schmitt trigger. Is é an input don Op-amp seo sainseal triantánach, is é an output ón Op-amp 1. Má tá an voltaí isteach níos mó ná an leibhéal greann, beidh an output ón Op-amp 2 VCC. Má tá an input voltaíocht níos lú ná an leibhéal greann, beidh an output ón Op-amp 2 zero. Mar sin, beidh an output ón Op-amp 2 mar sainseal cearnach.
Sampla de VCO is LM566 IC nó IC 566. Is é seo in ionradh integrated circuit acht 8 pin a d'fhéadfadh a chur amach dabhált-output-square wave agus triangular wave. Léirítear an circuit intíre thíos.