Hvad er en spændingsstyret oscillator?
En spændingsstyret oscillator (VCO) bruger en indgangsspænding til at bestemme dens svingningsfrekvens. Dette kan omfatte indgang af jævnstrøm (DC) med en fast spænding for at frembringe en svingning med en fast frekvens. En spændingsstyret oscillator kan også modtage en skiftende spænding for at frembringe en svingning med en moduleret frekvens. Nogle oscillatorer af denne type har en digital pulsudgang, der kan frembringe impulser med en moduleret bredde. En VCO kan klassificeres som en harmonisk oscillator eller afslapningsoscillator, afhængigt af typen af bølgeform, den producerer.
Harmoniske oscillatorer producerer bølgeformer med sinusformede former. Denne type spændingsstyret oscillator skal omfatte en forstærker til at føre signalet tilbage til kilden til indgangsspændingen, som skaber en resonansfrekvens, der frembringer en positiv forstærkning omkring feedback loop og skaber sinusformet bølgeform. En harmonisk oscillator kan også omfatte en varaktordiode, der tilvejebringer en del af kapacitansen for resonanskredsløbet. Oscillationsfrekvensen kan derefter varieres i henhold til diodens spændingsindgang.
En afslapningsoscillator producerer en bølgeform med en trekantet form. Denne type spændingsstyret oscillator indeholder tre undertyper, herunder en emitterkoblet oscillator, en jordet kondensatoroscillator og en forsinkelsesbaseret ringoscillator. Mængden af tid, der kræves til at oplade kondensatoren, bestemmer oscillationsfrekvensen for den emitterkoblede oscillator og den jordede kondensatoroscillator. Oscillationsfrekvensen for den forsinkelseskoblede oscillator afhænger af den mængde tid, det tager for oscillatoren at nå hver stigning i forstærkning.
Harmoniske spændingsstyrede oscillatorer har større frekvensstabilitet end afslappende VCO'er over ændringer i støj, strømforsyning og temperatur. Frekvensstyringen er også bedre i en harmonisk VCO, da denne type bruger et separat kredsløb til at styre frekvensen. Den primære fordel ved en afslappende VCO er dens evne til at blive indstillet over et bredere frekvensområde end den harmoniske type. En afslappende VCO er også bedre egnet til brug i integrerede kredsløb.
En spændingsstyret oscillator bruger ofte en spændingsstyret kondensator til at styre udgangsfrekvensen. Denne type kondensator indeholder en halvlederdiode med en kapacitans, der afhænger af dens spænding. Oscillatorens udgangsfrekvens kan derefter styres ved at ændre diodens indgangsspænding. En spændingsstyret kondensator er en bekvem metode til at styre udgangsfrekvensen for en højfrekvent VCO, fordi spændingsstyrede kondensatorer let er tilgængelige i et stort antal kapacitanser. En lavfrekvent VCO bruger typisk en spændingsstyret kilde til elektrisk strøm til at variere outputfrekvensen.