Ալիքային կոնտրոլավորվող օսցիլյատոր | VCO

Վոլտայի կառավարվող օսցիլյատոր (VCO), ինչպես հասկանալի է անվան ից, օսցիլյատորի դեպքում դիմագրական հաճախությունը կառավարվում է մուտքային վոլտայի կողմից։ Այն տիպի օսցիլյատոր է, որը կարող է ծանրակշիռ հաճախության շրջանում (քիչ Հերց-հարյուրավոր ԳիգաՀերց) ստեղծել դեպքային հաճախություն, ըստ տրված մուտքային DC վոլտայի կախված։

Վոլտայի կառավարվող օսցիլյատորում հաճախության կառավարում

Ընդհանուր օգտագործվող VCO-ների շատ ձևեր կան։ Դրանք կարող են լինել RC օսցիլյատորներ կամ բազմանի վիբրատորներ կամ LC կամ քվարցի օսցիլյատորներ։ Այնուամենայնիվ, եթե դա RC օսցիլյատոր է, ապա դեպքային հաճախությունը կլինի հակադարձ համամասնական է կապակցությանը որպես

LC օսցիլյատորի դեպքում դեպքային հաճախությունը կլինի
Այսպիսով, կարող ենք ասել, որ որպեսզի մուտքային վոլտան կամ կառավարող վոլտան ավելանա, կապակցությունը կփոքրանա։ Հետևաբար, կառավարող վոլտան և օսցիլյացիաների հաճախությունը ուղիղ համամասնական են։ Երբ մեկը ավելանում է, մյուսը նույնպես ավելանում է։

Նկարը ներկայացնում է վոլտայի կառավարվող օսցիլյատորի հիմնական գործողությունը։ Այստեղ կարող ենք տեսնել, որ նոմինալ կառավարող վոլտայով, որը նշված է VC(nom), օսցիլյատորը աշխատում է իր ազատ կամ նորմալ հաճախությամբ, fC(nom)։ Որպեսզի կառավարող վոլտան նվազի նոմինալ վոլտայից, հաճախությունը նույնպես նվազում է, և որպեսզի նոմինալ կառավարող վոլտան ավելանա, հաճախությունը նույնպես ավելանում է։
Այս փոփոխական վոլտա ստանալու համար օգտագործվում են փոփոխական կապակցություն դիոդներ (varactors diodes), որոնք առաջացած են տարբեր կապակցության տիրույթներով։ Կամայական հաճախության օսցիլյատորների դեպքում կապակցության լարվելու արագությունը փոփոխվում է վոլտայի կառավարվող հոսանքի աղբյուրով փոփոխական վոլտա ստանալու համար։

Վոլտայի կառավարվող օսցիլյատորների տեսակներ

VCO-ները կարող են դասակարգվել դեպքային ալիքի ըստ.

• Համեմատական օսցիլյատորներ

• Մանրակային օսցիլյատորներ

Համեմատական օսցիլյատորներ

Համեմատական օսցիլյատորները առաջացնում են սինուսոիդալ դեպքային ալիք։ Սրանք կարող են հաճախ համարվել գծային վոլտայի կառավարվող օսցիլյատորներ։ Օրինակները են LC և քվարցի օսցիլյատորներ։ Այստեղ փոփոխական կապակցություն դիոդի կապակցությունը փոփոխվում է դիոդի վոլտայի կողմից, որը դիոդի հակառակ է կապակցված։ Այս հերթով փոփոխվում է LC շղթայի կապակցությունը։ Հետևաբար, դեպքային հաճախությունը կփոխվի։ Առավելություններն են հաճախության կայունությունը հոսանքի աղբյուրի, նոյզի և ջերմաստիճանի նկատմամբ, հաճախության կառավարման ճշգրտությունը։ Հիմնական թերությունն է, որ այս տիպի օսցիլյատորները դժվար են իրականացնել միասնական IC-ների վրա։

Մանրակային օսցիլյատորներ

Մանրակային օսցիլյատորները առաջացնում են սովորական ալիք։ Այս տիպը կարող է տալ լայն հաճախության շրջան կիսա բաղադրիչների օգտագործմամբ։ Այն հիմնականում օգտագործվում է միասնական IC-ներում։ Մանրակային օսցիլյատորները կարող են ունենալ հետևյալ տոպոլոգիաները.

• Անցման հիմնավորված օղակ VCO-ներ

• Հիմնավորված կապակցություն VCO-ներ

• Ելքային կոպիտ VCO-ներ

Այստեղ անցման հիմնավորված օղակ VCO-ներում գնահատման փուլերը կցված են օղակի ձևով։ Ինչպես նախատեսված է անունը, հաճախությունը կապված է յուրաքանչյուր փուլում անցման հետ։ Երկրորդ և երրորդ տիպի VCO-ները գործում են գրեթե նույնը։ Յուրաքանչյուր փուլում ծախսված ժամանակը ուղիղ կապ ունի կապակցության լարվելու և լույսային դանդաղելու ժամանակի հետ։

Վոլտայի կառավարվող օսցիլյատորի աշխատանքի սկզբունքը (VCO)

VCO շղթաները կարող են հաշվարկվել շատ վոլտայի կառավարվող էլեկտրոնային բաղադրիչների օգնությամբ, ինչպիսիք են փոփոխական կապակցություն դիոդներ, տրանզիստորներ, օպ-ամպեր և այլն։ Այստեղ մենք կքննարկենք VCO-ի աշխատանքը օպ-ամպերի օգնությամբ։ Շղթայի դիագրամը ցուցադրված է ներքևում.

Այս VCO-ի դեպքային ալիքը կլինի քառակուսի ալիք։ Ինչպես մենք գիտենք, դեպքային հաճախությունը կապված է կառավարող վոլտայի հետ։ Այս շղթայում առաջին օպ-ամպը կատարում է ինտեգրատորի դերը։ Վոլտայի բաժանման համակարգը օգտագործվում է այստեղ։ Այս պատճառով կառավարող վոլտայի կեսը, որը տրվում է որպես մուտք, տրվում է օպ-ամպ 1-ի դրական ծայրին։ Նույն մակարդակի վոլտան պահպանվում է բացասական ծայրում։ Այս է պահանջվում շղթայի հոսանքի ներսում դիմագրական լարման պահպանման համար, R1-ի համար, որը կառավարող վոլտայի կեսն է:
Երբ ՄՈՍՖԵՏն աշխատում է, հոսանքը, որը հոսում է R1 դիմագրականից, անցնում է ՄՈՍՖԵՏով։ R2-ն ունի կես դիմագրական, նույն լարման և երկու անգամ ավելի հոսանք։ Այսպիսով, լրացուցիչ հոսանքը լարում է կապակցված կապակցությունը։ Օպ-ամպ 1-ը պետք է առաջացնի աստիճանաբար ավելացող դեպքայ