Spændingsstyret oscillator - Brug af VCO, arbejde og anvendelse

Spændingsstyret oscillator - Brug af VCO, arbejde og anvendelse

Hvad er spændingsstyret oscillator?

En spændingsstyret oscillator er en oscillator med et udgangssignal, hvis output kan varieres over et område, der styres af indgangsspændingen. Det er en oscillator, hvis udgangsfrekvens er direkte relateret til spændingen ved dens indgang. Svingningsfrekvensen varierer fra få hertz til hundreder af GHz. Ved at variere indgangsspændingen, output frekvens af signalet produceret justeres.



2 typer spændingsstyrede oscillatorer

  • Harmoniske oscillatorer: Outputtet er et signal med en sinusformet bølgeform. Eksempler er krystaloscillatorer og tankoscillatorer
  • Afslapningsoscillatorer: Outputtet er et signal med en savtand eller trekantet bølgeform og giver en bred vifte af driftsfrekvenser. Udgangsfrekvensen afhænger af tidspunktet for opladning og afladning af kondensatoren.

Grundlæggende arbejdsprincip for savtandbølgeformgenerator VCO

VCO

For en spændingsstyret oscillator, der genererer en savtandbølgeform, er hovedkomponenten kondensatoren, der oplader og aflader, bestemmer dannelsen af ​​udgangsbølgeformen. Indgangen gives i form af en spænding, der kan styres. Denne spænding konverteres til et strømsignal og tilføres kondensatoren. Når strømmen passerer gennem kondensatoren, begynder den at oplades, og en spænding begynder at bygge over den. Da kondensatoren oplades, og spændingen over den stiger gradvist, sammenlignes spændingen med en referencespænding ved hjælp af en komparator.






Når kondensatorspændingen overstiger referencespændingen, genererer komparatoren en høj logisk udgang, der udløser transistoren, og kondensatoren er forbundet til jorden og begynder at aflade. Således er den genererede outputbølgeform repræsentation af opladning og afladning af kondensatoren, og frekvensen styres af indgangsspændingen.

Anvendelser af VCO

  • Elektronisk fastklemningsudstyr.
  • Funktionsgenerator.
  • Produktion af elektronisk musik til produktion af forskellige typer støj.
  • Faselåst sløjfe.
  • Frekvenssynthesizere, der bruges i kommunikationskredsløb.

En praktisk VCO - LM566

Et praktisk eksempel på en spændingsstyret oscillator (VCO) er LM566. LM566 er en generel VCO, der kan bruges til at generere firkantbølger og trekantede bølgeformer som en funktionsindgangsspænding.



LM566 er specificeret til drift over 0 ° C til 70 ° C temperaturområde. Frekvensen er en lineær funktion af en styringsspænding. Frekvensen styres også af en ekstern modstand og kondensator, hvis værdier styrer den fritløbende frekvens.

556 VCO

Pin Beskrivelse:

  • Pin 1: Jord (GND)
  • Pin 2: Ingen forbindelse (NC)
  • Pin 3: Firkantbølgeoutput
  • Pin 4: Trekantet bølgeoutput
  • Pin 5: Modulationsindgang
  • Pin 6: Tidsmodstand
  • Pin 7: Tidskondensator
  • Pin 8: Vcc

Funktioner:

  • Den maksimale driftsspænding er 10V til 24V
  • Høj temperatur stabilitet
  • Driftstemperatur er 0 ° C til 70 ° C
  • Frekvensen kan styres ved hjælp af strøm, spænding, modstand eller kondensator
  • Strømforsyning er 300mV
  • Fremragende afvisning af strømforsyning

Anvendelser:

  • Funktionsgenerator
  • Tonegenerator
  • FM-modulering
  • Tastning af frekvensskift
  • Urgenerator

Arbejde med LM566:

Figuren viser, at LM566 IC indeholder strømkilder til at oplade og aflade en ekstern kondensator med en hastighed, der er indstillet af en ekstern modstand R1 og den modulerende DC-indgangsspænding V.


En 0,001 µF kondensator er forbundet til pin 5 og pin 6. Et Schmitt trigger-kredsløb bruges til at skifte strømkilderne mellem opladning og afladning af kondensatoren, og den trekantede spænding produceret over kondensatoren og firkantbølgen fra Schmitt-triggeren leveres som udgange gennem bufferforstærkere. Begge udgangsbølgeformer er bufret, så udgangsimpedansen for hver er 50 f2. Den typiske størrelse af den trekantede bølge og den firkantede bølge er 2,4Vhøjdepunkt til højdepunkt og 5,4Vhøjdepunkt for højdepunkt. Den freeløbende eller midterste frekvens, f0 er

566 VCO ækv 566 VCO-kredsløb

Anvendelse af VCO - faselåst sløjfe

Hvad er den faselåste sløjfe?

Det er et elektronisk kredsløb, der bruges til at låse udgangsfrekvensen for den spændingsstyrede oscillator med den ønskede indgangsfrekvens ved konstant at sammenligne indgangsfrekvensens fase med udgangsfrekvensen for VCO. PLL bruges til at generere et signal, modulere eller demodulere det. De bruges hovedsageligt i frekvensmodulation og amplitudemodulation. Udgangsfrekvensen for den spændingsstyrede oscillator justeres konstant, indtil den stemmer overens med indgangsfrekvensen.

Hvordan fungerer en faselåst sløjfe?

PLL

I ovenstående blokdiagram sammenligner PD- eller fasedetektoren udgangsfrekvensen med indgangsreferencefrekvensen. I tilfælde af misforhold genererer fasedetektoren et fejlsignal, der filtreres ved hjælp af et lavpasfilter for at fjerne støj, og dette signal påføres den spændingsstyrede oscillator for således at generere udgangsfrekvensen. Denne udgangsfrekvens gives til fasedetektoren gennem en divideret med N-tæller, der deler udgangsfrekvensen med et bestemt antal N.

En praktisk anvendelse af PLL - tonedekoder ved hjælp af LM567

LM567 er en tonedekoder. Det er beregnet til at give en mættet transistoromskifter til jord, når indgangssignalet er tilgængeligt. Den består af en spændingsstyret oscillator (VCO) og fasedetektoren. En spændingsstyret oscillator skal verificere dekoderens centerfrekvens. Eksterne komponenter bruges til at indstille centerfrekvens, båndbredde og outputforsinkelse.

LM567 PLL tonedekoder

Fasedetektoren og VCO danner en faselåst sløjfe (PLL), når PLL er låst, og indgangssignalets amplitude overstiger en intern forudindstillet tærskel, en switch til jorden aktiveres på udgangen.

Funktioner:

  • 20 til 1 frekvensområde med en ekstern modstand
  • Logisk kompatibelt output med 100 mA strømfunktion
  • Justerbar båndbredde
  • Høj afvisning af signaler og støj uden for båndet
  • Immunitet over for falske signaler
  • Høj centerfrekvens (0,01 Hz til 500 kHz)

LM567 PLL-toneafkoderen har mange applikationer, de er berørings-toneafkodning, præcisionsoscillator, frekvensovervågning og kontrol, bredbånds FSK-demodulation, ultralydskontrol, bærerens aktuelle fjernbetjeninger og kommunikationssøgningsdekodere.

Arbejde med LM567 PLL tonedekoder:

LM567 drives ved forsyningsspændinger på 2V til 9V og indgangsfrekvenser fra 1 Hz op til 500 kHz. Oscillatorens timingkondensator Ct skal opdeles i to for at fordoble oscillatorfrekvensen i forhold til indgangsfrekvensen, og filterkondensatorerne C1 og C2 skal reduceres for at opretholde de samme filtertidskonstanter. Når PLL er låst, skiftes udgangsstift 8 til jorden og aktiveres. Der kræves ingen yderligere forsyningsstrøm for at aktivere kontakten. Og switchens ON-modstand er omvendt proportional med forsyningen. Indgangen har tilstrækkelig amplitude til at få pin1 til at falde under 2/3 Vs.

Arbejde med LM567 PLL tonedekoder

Jeg håber, du har fået en idé om den spændingsstyrede oscillator fra ovenstående artikel, så hvis du har spørgsmål om dette koncept eller om den elektriske og elektroniske projekter efterlad kommentarfeltet nedenfor.