Jänniteohjattu oskillaattori - VCO: n käyttö, työ ja käyttö

Mikä on jänniteohjattu oskillaattori?

Jänniteohjattu oskillaattori on oskillaattori, jolla on lähtösignaali, jonka ulostuloa voidaan muuttaa alueella, jota ohjaa sisääntulojännite. Se on oskillaattori, jonka lähtötaajuus on suoraan yhteydessä tulonsa jännitteeseen. Värähtelytaajuus vaihtelee muutamasta hertzistä satoihin GHz: iin. Muuttamalla sisääntulojännitettä, lähtöä signaalin taajuus sopeutetaan.

2 jänniteohjattua oskillaattoria

• Harmoniset oskillaattorit: Lähtö on signaali, jolla on sinimuotoinen aaltomuoto. Esimerkkejä ovat kideoskillaattorit ja säiliöoskillaattorit
• Rentoutumisoskillaattorit: Lähtö on signaali, jolla on saha- tai kolmion muotoinen aaltomuoto ja joka tarjoaa laajan valikoiman toimintataajuuksia. Lähtötaajuus riippuu kondensaattorin lataamisen ja purkamisen ajasta.

Saha-aaltomuodon generaattorin VCO: n perustoimintaperiaate

Jänniteohjatulla oskillaattorilla, joka tuottaa sahanterän aaltomuodon, pääkomponentti on kondensaattori, joka latautuu ja purkautuu päättää lähtöaaltomuodon muodostumisen. Tulo annetaan jännitteenä, jota voidaan ohjata. Tämä jännite muunnetaan virtasignaaliksi ja kohdistetaan kondensaattoriin. Kun virta kulkee kondensaattorin läpi, se alkaa latautua ja sen yli alkaa muodostua jännite. Kun kondensaattori latautuu ja sen yli kulkeva jännite kasvaa vähitellen, jännitettä verrataan vertailujännitteeseen vertailujännitteellä.

Kun kondensaattorin jännite ylittää vertailujännitteen, vertailija tuottaa suuren logiikkalähdön, joka laukaisee transistorin, ja kondensaattori on kytketty maahan ja alkaa purkautua. Täten muodostettu lähtöaaltomuoto edustaa kondensaattorin lataamista ja purkautumista, ja taajuutta ohjataan DC-tulojännitteellä.

VCO: n sovellukset

• Elektroniset häirintälaitteet.
• Toimintogeneraattori.
• Elektronisen musiikin tuotanto erityyppisen melun tuottamiseksi.
• Vaihelukittu silmukka.
• Taajuussyntetisaattorit, joita käytetään viestintäpiireissä.

Käytännöllinen VCO - LM566

Käytännön esimerkki jänniteohjatusta oskillaattorista (VCO) on LM566. LM566 on yleiskäyttöinen VCO, jota voidaan käyttää neliöaaltojen ja kolmion muotoisten aaltomuotojen tuottamiseen funktion tulojännitteenä.

LM566 on määritetty käytettäväksi lämpötilan 0 ° C - 70 ° C välillä. Taajuus on ohjausjännitteen lineaarinen funktio. Taajuutta ohjataan myös ulkoisella vastuksella ja kondensaattorilla, joiden arvot ohjaavat vapaasti kulkevaa taajuutta.

Tapin kuvaus:

• Tappi 1: Maadoitus (GND)
• Tappi 2: Ei yhteyttä (NC)
• Tappi 3: Neliöaaltolähtö
• Tappi 4: Kolmion muotoinen aaltolähtö
• Tappi 5: Modulaatiotulo
• Tappi 6: Ajastusvastus
• Tappi 7: Ajoituskondensaattori
• Tappi 8: Vcc

Ominaisuudet:

• Suurin käyttöjännite on 10–24 V
• Vakaus korkeassa lämpötilassa
• Käyttölämpötila on 0 ° C - 70 ° C
• Taajuutta voidaan ohjata virralla, jännitteellä, vastuksella tai kondensaattorilla
• Tehohäviö on 300 mV
• Erinomainen virtalähteen hylkääminen

Sovellukset:

• Toimintogeneraattori
• Äänigeneraattori
• FM-modulaatio
• Taajuudensiirron näppäily
• Kellogeneraattori

LM566: n toiminta:

Kuvasta näkyy, että LM566 IC sisältää virtalähteitä ulkoisen kondensaattorin lataamiseen ja purkamiseen ulkoisen vastuksen R1 asettamalla nopeudella ja moduloivalla tasavirtatulojännitteellä V.

0,001 µF kondensaattori on kytketty nastoihin 5 ja 6. Schmitt-liipaisupiiriä käytetään vaihtamaan virtalähteet kondensaattorin lataamisen ja purkamisen välillä, ja kondensaattorin yli tuotettu kolmion jännite ja neliöaalto Schmitt-liipaisimesta toimitetaan lähtöinä puskurivahvistimet. Molemmat lähtöaaltomuodot ovat puskuroituja siten, että kummankin lähtöimpedanssi on 50 f2. Kolmioaallon ja neliöaallon tyypillinen suuruus on 2,4 V huipusta huippuun ja 5,4 V huipusta huippuun. Vapaasti juokseva tai keskellä toimiva taajuus, f0 on

VCO: n käyttö - vaihelukittu silmukka

Mikä on vaihelukittu silmukka?

Se on elektroninen piiri, jota käytetään lukitsemaan jänniteohjatun oskillaattorin lähtötaajuus halutulla tulotaajuudella vertaamalla jatkuvasti tulotaajuuden vaihetta VCO: n lähtötaajuuteen. PLL: ää käytetään signaalin muodostamiseen, sen modulointiin tai demodulointiin. Niitä käytetään pääasiassa taajuusmodulaatiossa ja amplitudimodulaatiossa. Jänniteohjatun oskillaattorin lähtötaajuutta säädetään jatkuvasti, kunnes se vastaa tulotaajuutta.

Kuinka vaihelukittu silmukka toimii?

Yllä olevassa lohkokaaviossa PD- tai vaihetunnistin vertaa lähtötaajuutta tulon vertailutaajuuteen. Mahdollisten ristiriitojen sattuessa vaiheenilmaisin tuottaa virhesignaalin, joka suodatetaan alipäästösuodattimella kohinan poistamiseksi, ja tämä signaali syötetään jänniteohjatulle oskillaattorille vastaavasti lähtötaajuuden muodostamiseksi. Tämä lähtötaajuus annetaan vaiheenilmaisimelle jakamalla N-laskurilla, joka jakaa lähtötaajuuden tietyllä luvulla N.

Käytännöllinen PLL-äänidekooderin sovellus LM567: n avulla

LM567 on äänidekooderi. Se on tarkoitettu antamaan kyllästetty transistorikytkin maahan, kun tulosignaali on käytettävissä. Se koostuu jänniteohjatusta oskillaattorista (VCO) ja vaiheenilmaisimesta. Jänniteohjattu oskillaattori tarkistaa dekooderin keskitaajuuden. Ulkoisia komponentteja käytetään keskitaajuuden, kaistanleveyden ja lähtöviiveen asettamiseen.

Vaiheenilmaisin ja VCO muodostavat vaihelukitun silmukan (PLL), kun PLL on lukittu ja tulosignaalin amplitudi ylittää sisäisesti ennalta asetetun kynnyksen, kytkin maahan aktivoituu lähdössä.

Ominaisuudet:

• 20 - 1 taajuusalue ulkoisella vastuksella
• Logiikkayhteensopiva lähtö, 100mA virran uppoamisominaisuus
• Säädettävä kaistanleveys
• Korkea kaistan ulkopuolisten signaalien ja melun hylkääminen
• Immuniteetti väärille signaaleille
• Korkea keskitaajuus (0,01 Hz - 500 kHz)

LM567 PLL -äänidekooderilla on monia sovelluksia, joita ovat kosketusäänidekoodaus, tarkkuusoskillaattori, taajuusvalvonta ja -ohjaus, laajakaistainen FSK-demodulaatio, ultraääniohjaimet, kantoaaltovirran kauko-ohjaimet ja tietoliikenteen hakudekooderit.

LM567 PLL -äänidekooderin toiminta:

LM567: tä käytetään syöttöjännitteellä 2 V - 9 V ja tulotaajuuksilla välillä 1 Hz - 500 kHz. Oskillaattorin ajoituskondensaattori Ct on jaettava kahteen, jotta oskillaattorin taajuus kaksinkertaistuu tulotaajuuteen nähden, ja suodatinkondensaattoreita C1 ja C2 on pienennettävä samojen suodatinaikavakioiden ylläpitämiseksi. Kun PLL on lukittu, lähtötappi 8 kytketään maahan ja aktivoidaan. Kytkimen aktivoimiseksi ei tarvita ylimääräistä syöttövirtaa. Ja kytkimen ON-vastus on kääntäen verrannollinen syöttöön. Tulolla on riittävä amplitudi, jotta nasta 1 putoaa alle 2/3 Vs: n.

Toivon, että sinulla on käsitys jänniteohjatusta oskillaattorista yllä olevasta artikkelista, joten jos sinulla on kysyttävää tästä konseptista tai sähkö- ja sähköiset projektit jätä alla oleva kommenttiosio.