Oscillatorî Kontrolkirî Berdeh | VCO

Voltage controlled oscillator (VCO), لە ناوەکەی دەرکەوتووە کە بڕگەی فریکانسی خواردنی oscillator پێکهاتن لەلایەن وۆڵتی داخراو. ئەم ژێرنامە یەکێکە لە ژێرنامەکان کە دەتوانێت فریکانسی شیکردانی خواردن بەشێوەیەکی زۆر گەورە (چەند هێرتز-چەند سەد گیگا هێرتز) بەپێی وۆڵتی DC داخراو بدات.

بڕکردنی فریکانس لە Voltage Controlled Oscillator

شێوازێکی زۆر VCOs گونجاو بەکاردێت. دەتوانێت RC oscillator یان multi vibrator یان LC یان crystal oscillator بێت. بەڵام؛ ئەگەر RC oscillator بێت، فریکانسی شیکردانی خواردنی خواردنی بەپێچەوانەی capacitance خواهد بوو.

لە کاتی LC oscillator، فریکانسی شیکردانی خواردنی خواردنی خواهد بوو
بەکارهێنان، می‌توانی پێی بڵێین کە هەروەها وۆڵتی داخراو یان وۆڵتی کۆنترۆڵدا، capacitance بکاتەوە. بۆیە، وۆڵتی کۆنترۆڵ و فریکانسی شیکردانەکان بەپێچەوانەی هەریەک. یەکێک لەوانە دواتر دەبێت بەرزبێت.

وێنەکە لە بالا ڕێگای کارکردنی voltage controlled oscillator دەستکەوت دەکات. لێرە دەبینین کە لە وۆڵتی کۆنترۆڵی نومی VC(nom)، oscillator لە فریکانسی خۆیەوە کار دەکات، fC(nom). هەروەها کاتێک وۆڵتی کۆنترۆڵ دەبێتەوە لە وۆڵتی نومی، فریکانسیش دەبێتەوە و هەروەها کاتێک وۆڵتی کۆنترۆڵ بەرز دەبێت، فریکانسیش بەرز دەبێت.
varactors diodes کە دیودەکانی capacitanceی گۆڕەک بەکاردێت (بە شێوەی جۆرەکانی گۆڕەک). بۆ فریکانسانی بازا، ئارێژەی کارکردنی capacitors بە بەکاردێتی voltage controlled current source بۆ بەدەستهێنانی وۆڵتی گۆڕەک.

جۆرەکانی Voltage Controlled Oscillator

VCOs دەتوانێت بەپێی شێوەی خواردنی خواردن بڕیاربن:

• Harmonic Oscillators

• Relaxation Oscillators

Harmonic Oscillators

شێوەی خواردنی کە لەلایەن harmonic oscillators هاتووە sinusoidalە. ئەمە دەتوانێت بە linear voltage controlled oscillator بیخوێنرێت. نموونەکان LC و Crystal oscillators. لێرە، capacitanceی varactor diode بەپێی voltageی کە لەسەر diode دەبێت. ئەمە بەناوبانگی capacitanceی LC circuit دەگۆڕێت. بۆیە، فریکانسی خواردنی دەگۆڕێت. ئەنجامەکان ڕاستەوخۆیە لەگەڵ تەندروستی فریکانسی بەپێی وۆڵتی کۆنترۆڵ. ئەوەی بەکاردێت نابێت بە ئاسانی بەکاردێت لە ICsی monolithic.

Relaxation Oscillators

شێوەی خواردنی کە لەلایەن harmonic oscillators هاتووە saw tooth. ئەم جۆرە دەتوانێت فریکانسی گەورە بە بەکاردێتی چەند ژێرنامە. بەخێربەیەکی ئەمە بەکاردێت لە ICsی monolithic. Relaxation oscillators دەتوانێت ئەم توپولۆژیەیان هەبێت:

• Delay-based ring VCOs

• Grounded capacitor VCOs

• Emitter-Coupled VCOs

لێرە، لە delay-based ring VCOs، gain stages بە شێوەی ring دەبەستن. وەک ناویش دەردەکەوێت، فریکانس بەپێی دەروازەکردنی هەر یەکە. دوو جۆری دووهەم و سێیەم VCOs هەمان کار دەکەن. کاتی هەر یەکە بەپێی ئارێژەی کارکردن و دەروازەکردنی capacitor.

ڕێگای کارکردنی Voltage Controlled Oscillator (VCO)

VCO circuits دەتوانێت بە بەکاردێتی ژێرنامەی voltage control electronic components بەشێوەی varactor diodes، transistors، Op-amps. لێرە، ئێمە دەبێت بڵێین بەبارەی کارکردنی VCO لە Op-amps. وێنەی ڕێگای کارکردن دیاریکراوە لە خوارەوە.

شێوەی خواردنی ئەم VCOە square wave. وەک ئێمە دەزانین فریکانسی خواردن بەپێی وۆڵتی کۆنترۆڵ. لە ئەم چێکەدا، Op-ampی یەکەم بە integrator دەکات. voltage divider بەکاردێت. بەهۆی ئەمە، نیوەی وۆڵتی کۆنترۆڵ کە داخراوە بە terminalی positiveی Op-amp 1 دادەن. هەمان سەیری وۆڵت لە terminalی negativeدا دەکرێت. ئەمە بۆ پاشکەوتاندنی voltage drop لەسەر resistor، R1 بە نیوەی وۆڵتی کۆنترۆڵ.
کاتێک MOSFET بەشێوەی on دەبێت، current لە R1 resistor بە MOSFET دەڕوات. R2 نیوەی resistance، هەمان voltage drop و دووگۆشەیان current بە R1. بۆیە، extra current capacitor دەبەرێت. Op-amp 1 بەڕێز بەکاردێت بە output voltage بە ئارێژەی بەرەو بەرز بوون.
کاتێک MOSFET بەشێوەی off دەبێت، current لە R1resistor بە capacitor دەڕوات، get discharged. output voltage کە لە Op-amp 1 بەرهەم دەهێنێت لەم کاتەدا دەبێت بە ئارێژەی بەرەو خواردن. بەپێی ئەمە، triangular waveform بە بەرهەم دێت لە Op-amp 1.
Op-amp 2 بە Schmitt trigger دەکات. input بۆ ئەم Op-amp triangular waveە کە بەرهەمی Op-amp 1. ئەگەر input voltage بەرزتر بێت لە threshold level، output لە Op-amp 2 VCC دەبێت. ئەگەر input voltage کەمتر بێت لە threshold level، output لە Op-amp 2 zero دەبێت. بۆیە، output لە Op-amp 2 square wave دەبێت.
نموونەی VCO LM566 IC یان IC 566. ئەمە ڕاستەکە 8 pin integrated circuitە کە دەتوانێت دوو outputs-square wave و triangular wave بدات. ڕێگای کارکردنی ناوەکەیش لە خوارەوە دیاریکراوە.