Voltaj Kontrollü Osilatör nedir?
Voltaj kontrollü bir osilatör, çıkışı, giriş DC voltajı tarafından kontrol edilen bir aralık üzerinde değiştirilebilen bir çıkış sinyali olan bir osilatördür. Çıkış frekansı, girişindeki voltajla doğrudan ilgili olan bir osilatördür. Salınım frekansı birkaç hertz ile yüzlerce GHz arasında değişir. Giriş DC voltajını değiştirerek, çıkış sinyalin frekansı üretilir.
2 Tip Voltaj Kontrollü Osilatör
- Harmonik Osilatörler: Çıkış, sinüzoidal dalga formuna sahip bir sinyaldir. Örnekler kristal osilatörler ve tank osilatörlerdir
- Gevşeme Osilatörleri: Çıkış, testere dişli veya üçgen dalga formuna sahip bir sinyaldir ve çok çeşitli çalışma frekansları sağlar. Çıkış frekansı, kapasitörün şarj ve deşarj süresine bağlıdır.
Testere dişi dalga formu üreteci VCO'nun temel çalışma prensibi
Testere dişi dalga formu üreten Voltaj kontrollü bir osilatör için ana bileşen, çıkış dalga formunun oluşumuna karar veren, şarj eden ve boşaltan kapasitördür. Giriş, kontrol edilebilen bir voltaj formunda verilmiştir. Bu voltaj bir akım sinyaline dönüştürülür ve kondansatöre uygulanır. Akım kapasitörden geçerken, şarj olmaya başlar ve üzerinde bir voltaj oluşmaya başlar. Kapasitör şarj edildikçe ve üzerindeki voltaj kademeli olarak arttığında, voltaj bir karşılaştırıcı kullanılarak bir referans voltajla karşılaştırılır.
Kondansatör voltajı referans voltajını aştığında, karşılaştırıcı, transistörü tetikleyen yüksek bir mantık çıkışı üretir ve kondansatör toprağa bağlanarak boşalmaya başlar. Bu nedenle, üretilen çıkış dalga formu, kapasitörün şarj ve deşarjının temsilidir ve frekans, giriş dc voltajı tarafından kontrol edilir.
VCO uygulamaları
- Elektronik sıkışma ekipmanı.
- Fonksiyon üreticisi.
- Farklı gürültü türlerinin üretimi için elektronik müzik üretimi.
- Faz kilitli döngü.
- Haberleşme devrelerinde kullanılan frekans sentezleyicileri.
Pratik Bir VCO - LM566
Voltaj kontrollü osilatörün (VCO) pratik bir örneği LM566'dır. LM566, bir fonksiyon giriş voltajı olarak kare dalga ve üçgen dalga formları oluşturmak için kullanılabilen genel amaçlı bir VCO'dur.
LM566, 0˚C ila 70˚C sıcaklık aralığı üzerindeki çalışma için tasarlanmıştır. Frekansı, kontrol voltajının doğrusal bir fonksiyonudur. Frekans ayrıca, değerleri serbest çalışma frekansını kontrol eden harici bir direnç ve kapasitör tarafından kontrol edilir.
Pin Açıklaması:
- Pin 1: Toprak (GND)
- Pin 2: Bağlantı yok (NC)
- Pin 3: Kare dalga çıkışı
- Pin 4: Üçgen dalga çıkışı
- Pin 5: Modülasyon girişi
- Pin 6: Zamanlama direnci
- Pin 7: Zamanlama kondansatörü
- Pin 8: Vcc
Özellikleri:
- Maksimum çalışma voltajı 10V ila 24V arasındadır
- Yüksek sıcaklık kararlılığı
- Çalışma sıcaklığı 0˚C ile 70˚C arasındadır.
- Frekans, akım, voltaj, direnç veya kapasitör kullanılarak kontrol edilebilir
- Güç dağılımı 300mV'dir
- Mükemmel güç kaynağı reddi
Uygulamalar:
- Fonksiyon üreticisi
- Ton üreteci
- FM modülasyonu
- Frekans kaydırmalı anahtarlama
- Saat üreteci
LM566'nın Çalışması:
Şekil, LM566 IC'nin, harici bir direnç R1 ve modülasyonlu dc giriş voltajı V tarafından belirlenen bir oranda harici bir kapasitör şarj etmek ve deşarj etmek için akım kaynakları içerdiğini göstermektedir.
Pim 5 ve pim 6'ya bir 0.001µF kapasitör bağlanır. Kapasitörün şarj edilmesi ve boşaltılması arasında akım kaynaklarını değiştirmek için bir Schmitt tetikleme devresi kullanılır ve kapasitör boyunca üretilen üçgen voltaj ve Schmitt tetiğinden kare dalga çıkış olarak sağlanır. tampon yükselticiler. Her iki çıkış dalga formu, her birinin çıkış empedansı 50 f2 olacak şekilde tamponlanır. Üçgen dalganın ve kare dalganın tipik büyüklüğü tepeden tepeye 2.4V ve tepeye 5.4V tepedir. Serbest hareket veya merkez işletim frekansı, f0
VCO Uygulaması - Faz Kilitli Döngü
Faz Kilitli Döngü nedir?
Voltaj kontrollü osilatörün çıkış frekansını, giriş frekansının fazını VCO'nun çıkış frekansı ile sürekli karşılaştırarak istenen giriş frekansı ile kilitlemek için kullanılan elektronik devredir. PLL, bir sinyal üretmek, modüle etmek veya demodüle etmek için kullanılır. Esas olarak Frekans modülasyonunda ve Genlik modülasyonunda kullanılırlar. Voltaj kontrollü osilatörün çıkış frekansı, giriş frekansı ile eşleşene kadar sürekli olarak ayarlanır.
Faz Kilitli Döngü nasıl çalışır?
Yukarıdaki blok şemada, PD veya Faz detektörü çıkış frekansını giriş referans frekansı ile karşılaştırır. Herhangi bir uyumsuzluk durumunda, faz detektörü, gürültüyü gidermek için bir düşük geçiş filtresi kullanılarak filtrelenen bir hata sinyali üretir ve bu sinyal, çıkış frekansını uygun şekilde üretmek için Voltaj kontrollü Osilatöre uygulanır. Bu çıkış frekansı, faz dedektörüne çıkış frekansını belirli bir N sayısına bölen N'ye bölme sayacı ile verilir.
LM567 kullanarak PLL - Tone Decoder'ın Pratik bir uygulaması
LM567 bir ton kod çözücüdür. Giriş sinyali mevcut olduğunda toprağa doymuş bir transistör anahtarı verilmesi amaçlanmıştır. Voltaj kontrollü bir osilatör (VCO) ve faz dedektöründen oluşur. Voltaj kontrollü bir osilatör, kod çözücünün merkez frekansını doğrulamak içindir. Merkez frekansı, bant genişliği ve çıkış gecikmesini ayarlamak için harici bileşenler kullanılır.
Faz dedektörü ve VCO, PLL kilitlendiğinde ve giriş sinyali genliği dahili olarak önceden ayarlanmış bir eşiği aştığında bir faz kilitli döngü (PLL) oluşturur, çıkışta toprağa geçiş etkinleştirilir.
Özellikleri:
- Harici dirençle 20 ila 1 frekans aralığı
- 100mA akım düşürme özelliğine sahip mantık uyumlu çıktı
- Ayarlanabilir bant genişliği
- Bant dışı sinyallerin ve parazitin yüksek oranda reddedilmesi
- Yanlış sinyallere karşı bağışıklık
- Yüksek merkez frekansı (0.01 Hz - 500 kHz)
LM567 PLL ton kod çözücü, dokunma tonlu kod çözme, hassas osilatör, frekans izleme ve kontrol, geniş bant FSK demodülasyonu, ultrasonik kontroller, taşıyıcı akım uzaktan kumandaları ve iletişim çağrı kod çözücüleri gibi birçok uygulamaya sahiptir.
LM567 PLL Ton Kod Çözücünün Çalışması:
LM567, 2V ila 9V besleme voltajlarında ve 1 Hz ila 500 kHz arasında değişen giriş frekanslarında çalıştırılır. Osilatör zamanlama kondansatörü Ct, giriş frekansına göre osilatör frekansını iki katına çıkarmak için ikiye bölünmeli ve filtre kondansatörleri C1 ve C2, aynı filtre süresi sabitlerini korumak için azaltılmalıdır. PLL kilitlendiğinde, çıkış pini 8 toprağa geçer ve etkinleştirilir. Anahtarı etkinleştirmek için ek besleme akımı gerekmez. Ve anahtarın AÇIK direnci, besleme ile ters orantılıdır. Giriş, pin1'in 2/3 Vs'nin altına düşmesine neden olacak kadar yeterli genliğe sahiptir.
Umarım yukarıdaki makaleden voltaj kontrollü osilatör hakkında bir fikriniz vardır, bu nedenle bu konsept veya elektrik ve elektrikle ilgili herhangi bir sorunuz varsa elektronik projeler aşağıdaki yorumlar bölümünü bırakın.
