Valdomas įtampos osciliatorius - VCO naudojimas, darbas ir taikymas

Kas yra įtampos valdomas osciliatorius?

Valdomas įtampa osciliatorius - tai osciliatorius su išėjimo signalu, kurio išėjimą galima keisti diapazone, kurį valdo įvesties nuolatinės įtampos diapazonas. Tai yra osciliatorius, kurio išėjimo dažnis yra tiesiogiai susijęs su įtampa jo įėjime. Svyravimo dažnis svyruoja nuo kelių hercų iki šimtų GHz. Keičiant įėjimo nuolatinę įtampą, išėjimą signalo dažnis pagamintas yra koreguojamas.

2 įtampos valdomų osciliatorių tipai

• Harmoniniai osciliatoriai: Išėjimas yra signalas su sinusine bangos forma. Pavyzdžiai yra kristaliniai osciliatoriai ir rezervuaro osciliatoriai
• Relaksaciniai osciliatoriai: Išėjimas yra signalas su pjūklo arba trikampio formos forma ir suteikia platų veikimo dažnių diapazoną. Išėjimo dažnis priklauso nuo kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo laiko.

Pagrindinis pjūklo bangos formos generatoriaus VCO veikimo principas

Įtampos valdomam osciliatoriui, generuojančiam pjūklo bangos formą, pagrindinis komponentas yra kondensatorius, kuris kraunasi ir iškrauna sprendimą dėl išėjimo bangos formos susidarymo. Įėjimas pateikiamas įtampa, kurią galima valdyti. Ši įtampa paverčiama srovės signalu ir pritaikoma kondensatoriui. Srovei praeinant pro kondensatorių, ji ima krautis ir pradeda kauptis įtampa. Kondensatoriui įkraunant ir jo įtampai palaipsniui didėjant, įtampa palyginama su etalonine įtampa naudojant palyginamąjį įrenginį.

Kai kondensatoriaus įtampa viršija etaloninę įtampą, palyginamasis generuoja didelę loginę išvestį, kuri suveikia tranzistorių, o kondensatorius yra prijungtas prie žemės ir pradeda iškrauti. Taigi sukurta išėjimo bangos forma atspindi kondensatoriaus įkrovimą ir iškrovimą, o dažnį valdo įvesties nuolatinės srovės įtampa.

VCO programos

• Elektroninė trukdymo įranga.
• Funkcijų generatorius.
• Elektroninės muzikos kūrimas, skirtas įvairių tipų triukšmui gaminti.
• Faze užrakinta kilpa.
• Dažnių sintezatoriai, naudojami ryšio grandinėse.

Praktinis VCO - LM566

Praktinis įtampos valdomo osciliatoriaus (VCO) pavyzdys yra LM566. LM566 yra bendrosios paskirties VCO, kuris gali būti naudojamas kvadratinių ir trikampių bangų formoms generuoti kaip funkcijos įėjimo įtampa.

LM566 yra skirtas veikti esant 0–70 ° C temperatūros diapazonui. Kurių dažnis yra tiesinė kontrolinės įtampos funkcija. Dažnį taip pat valdo išorinis rezistorius ir kondensatorius, kurių vertės valdo laisvai veikiantį dažnį.

Smeigtuko aprašymas:

• 1 kaištis: žemė (GND)
• 2 kaištis: nėra ryšio (NC)
• 3 kaištis: kvadratinės bangos išėjimas
• 4 kaištis: trikampio bangos išvestis
• 5 kaištis: moduliacijos įvestis
• 6 kaištis: laiko rezistorius
• 7 kaištis: laiko kondensatorius
• 8 kaištis: Vcc

Funkcijos:

• Didžiausia darbinė įtampa yra nuo 10 iki 24 V
• Stabilumas aukštoje temperatūroje
• Darbinė temperatūra yra nuo 0 ° C iki 70 ° C
• Dažnis gali būti valdomas naudojant srovę, įtampą, rezistorių ar kondensatorių
• Elektros energijos išsklaidymas yra 300mV
• Puiku maitinimo šaltinio atmetimas

Programos:

• Funkcijų generatorius
• Tonų generatorius
• FM moduliacija
• Dažnio perjungimo klavišas
• Laikrodžio generatorius

LM566 veikimas:

Paveikslėlyje parodyta, kad LM566 IC yra srovės šaltiniai, skirti įkrauti ir iškrauti išorinį kondensatorių tokiu greičiu, kurį nustato išorinis rezistorius R1 ir moduliuojanti nuolatinės srovės įėjimo įtampa V.

Prie 5 ir 6 kontaktų yra prijungtas 0,001 μF kondensatorius. „Schmitt“ paleidimo grandinė naudojama srovės šaltiniams perjungti tarp kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo, o trikampė įtampa, sukurta per kondensatorių, ir kvadratinė banga iš „Schmitt“ gaiduko yra pateikiami kaip išėjimai per buferiniai stiprintuvai. Abi išėjimo bangos formos yra buferinės, kad kiekvienos išėjimo varža būtų 50 f2. Tipiškas trikampės bangos ir kvadratinės bangos dydis yra 2,4 V maksimumas ir 5,4 V maksimumas. Laisvai veikiantis arba veikiantis centre dažnis f0 yra

VCO taikymas - fazėje užrakinta kilpa

Kas yra fazėje užrakinta kilpa?

Tai yra elektroninė grandinė, naudojama fiksuojant įtampos valdomo osciliatoriaus išėjimo dažnį norimu įėjimo dažniu, nuolat lyginant įėjimo dažnio fazę su VCO išėjimo dažnio faze. PLL naudojamas generuoti signalą, jį moduliuoti ar demoduliuoti. Jie daugiausia naudojami dažnio moduliavimui ir amplitudės moduliavimui. Įtampos valdomo osciliatoriaus išėjimo dažnis nuolat reguliuojamas, kol jis sutampa su įėjimo dažniu.

Kaip veikia fazės užrakinta kilpa?

Pirmiau pateiktoje blokinėje diagramoje PD arba fazės detektorius palygina išėjimo dažnį su įvesties atskaitos dažniu. Bet kokio neatitikimo atveju fazės detektorius sukuria klaidos signalą, kuris filtruojamas naudojant žemo dažnio filtrą, kad pašalintų triukšmą, ir šis signalas nukreipiamas į įtampos valdomą osciliatorių, kad būtų atitinkamai sukurtas išėjimo dažnis. Šis išėjimo dažnis fazės detektoriui suteikiamas dalijant iš N skaitiklio, kuris išėjimo dažnį padalija iš tam tikro skaičiaus N.

Praktinis PLL - Tone Decoder taikymas naudojant LM567

LM567 yra tono dekoderis. Kai yra įvesties signalo, prisotintą tranzistoriaus jungiklį reikia įjungti į žemę. Jį sudaro įtampos valdomas osciliatorius (VCO) ir fazės detektorius. Įtampos valdomas osciliatorius turi patikrinti dekoderio centrinį dažnį. Išoriniai komponentai naudojami nustatyti centrinį dažnį, pralaidumą ir išėjimo vėlavimą.

Fazės detektorius ir VCO suformuoja fazėje užrakintą kilpą (PLL), kai PLL yra užrakinta ir įėjimo signalo amplitudė viršija viduje iš anksto nustatytą ribą, išėjime įjungiamas jungiklis į žemę.

Funkcijos:

• 20–1 dažnio diapazonas su išoriniu rezistoriumi
• Su logika suderinama išvestis su 100mA srovės nuleidimo galimybe
• Reguliuojamas pralaidumas
• Didelis diapazono signalų ir triukšmo atmetimas
• Imunitetas melagingiems signalams
• Didelis centro dažnis (Nuo 0,01 Hz iki 500 kHz)

„LM567 PLL“ tonų dekoderis turi daugybę programų: lietimo signalo dekodavimas, tikslusis osciliatorius, dažnio stebėjimas ir valdymas, plačiajuosčio FSK demoduliacija, ultragarso valdikliai, nešlio srovės nuotolinio valdymo pultai ir ryšių ieškos dekoderiai.

LM567 PLL tonų dekoderio veikimas:

„LM567“ veikia esant maitinimo įtampai nuo 2 V iki 9 V, o įėjimo dažniams - nuo 1 Hz iki 500 kHz. Osciliatoriaus sinchronizavimo kondensatorius Ct turi būti padalintas į dvi dalis, kad dvigubai padidėtų osciliatoriaus dažnis, palyginti su įėjimo dažniu, o filtro kondensatoriai C1 ir C2 turi būti sumažinti, kad būtų palaikomos tos pačios filtro laiko konstantos. Kai PLL yra užrakintas, išvesties kaištis 8 perjungiamas į žemę ir įsijungia. Norint įjungti jungiklį, nereikia papildomos maitinimo srovės. Ir jungiklio įjungimo varža yra atvirkščiai proporcinga tiekimui. Įvesties amplitudė yra pakankama, kad PIN1 nukristų žemiau 2/3 Vs.

Tikiuosi, kad turite supratimą apie įtampos valdomą osciliatorių iš pirmiau pateikto straipsnio, taigi, jei turite klausimų apie šią koncepciją arba apie elektros ir elektroniniai projektai palikite komentarų skiltį žemiau.