電圧制御発振器とは何ですか？

電圧制御発振器（VCO）は、入力電圧を使用して発振周波数を決定します。 これには、固定周波数の発振を生成するための固定電圧の直流（DC）入力が含まれます。 電圧制御発振器は、変化する電圧を受信して​​、変調された周波数の発振を生成することもできます。 このタイプの一部の発振器には、変調された幅のパルスを生成できるデジタルパルス出力があります。 VCOは、生成する波形のタイプに応じて、高調波発振器または緩和発振器として分類される場合があります。

高調波発振器は、正弦波形状の波形を生成します。 このタイプの電圧制御発振器には、入力電圧のソースに信号をフィードバックするためのアンプが含まれている必要があります。これにより、フィードバックループの周囲に正のゲインを生成し、正弦波を生成する共振周波数が生成されます。 高調波発振器には、共振回路の容量の一部を提供するバラクタダイオードも含まれる場合があります。 発振周波数は、ダイオードの電圧入力に応じて変更できます。

緩和発振器は、三角形の波形を生成します。 このタイプの電圧制御発振器には、エミッタ結合発振器、接地コンデンサ発振器、遅延ベースのリング発振器など、3つのサブタイプが含まれています。 コンデンサを充電するのに必要な時間によって、エミッタ結合発振器と接地コンデンサ発振器の発振周波数が決まります。 遅延結合発振器の発振周波数は、発振器がゲインの増加を達成するのにかかる時間に依存します。

高調波電圧制御発振器は、ノイズ、電源、温度の変化に対して緩和VCOよりも周波数安定性が高くなります。 このタイプは周波数を制御するために別の回路を使用するため、高調波VCOでは周波数制御も優れています。 リラクゼーションVCOの主な利点は、高調波タイプよりも広い周波数範囲で調整できることです。 リラクゼーションVCOは、集積回路での使用にも適しています。

電圧制御発振器は、出力周波数を制御するために電圧制御コンデンサを頻繁に使用します。 このタイプのコンデンサには、電圧に依存する静電容量を持つ半導体ダイオードが含まれています。 その後、ダイオードの入力電圧を変更することにより、発振器の出力周波数を制御できます。 電圧制御コンデンサは、広範囲の容量で容易に入手できるため、高周波VCOの出力周波数を制御する便利な方法です。 低周波数VCOは通常、電圧制御された電流源を使用して出力周波数を変化させます。