Hva er en spenningsstyrt oscillator?
En spenningsstyrt oscillator (VCO) bruker en inngangsspenning for å bestemme dens svingningsfrekvens. Dette kan omfatte inngang av likestrøm (DC) med en fast spenning for å produsere en svingning med en fast frekvens. En spenningsstyrt oscillator kan også motta en skiftende spenning for å produsere en svingning med en modulert frekvens. Noen oscillatorer av denne typen har en digital pulsutgang som kan produsere pulser med en modulert bredde. En VCO kan klassifiseres som en harmonisk oscillator eller avslapningsoscillator, avhengig av hvilken type bølgeform den produserer.
Harmoniske oscillatorer produserer bølgeformer med sinusformer. Denne typen spenningsstyrte oscillatorer må inneholde en forsterker for å føre signalet tilbake til kilden til inngangsspenningen, som skaper en resonansfrekvens som gir en positiv forsterkning rundt tilbakekoblingssløyfen og skaper sinusformet bølgeform. En harmonisk oscillator kan også inneholde en varaktordiode som gir en del av kapasitansen for resonanskretsen. Svingningsfrekvensen kan deretter varieres i henhold til diodens spenningsinngang.
En avslapningsoscillator produserer en bølgeform med en trekantet form. Denne typen spenningsstyrte oscillatorer inneholder tre undertyper, inkludert en emitterkoblet oscillator, en jordet kondensatoroscillator og en forsinkelsesbasert ringoscillator. Tiden som trengs for å lade kondensatoren bestemmer svingningsfrekvensen for den emitterkoblede oscillatoren og den jordede kondensatoroscillatoren. Oscillasjonsfrekvensen til den forsinkelseskoblede oscillatoren avhenger av hvor lang tid det tar for oscillatoren å oppnå hver økning i gevinsten.
Harmoniske spenningsstyrte oscillatorer har større frekvensstabilitet enn avslappende VCOs over endringer i støy, strømforsyning og temperatur. Frekvensstyringen er også bedre i en harmonisk VCO, siden denne typen bruker en egen krets for å kontrollere frekvensen. Den viktigste fordelen med en avslappende VCO er dens evne til å bli innstilt over et større frekvensområde enn den harmoniske typen. En avslappende VCO er også bedre egnet til bruk i integrerte kretsløp.
En spenningsstyrt oscillator bruker ofte en spenningsstyrt kondensator for å kontrollere utgangsfrekvensen. Denne typen kondensator inneholder en halvlederdiode med en kapasitans som er avhengig av dens spenning. Oscillatorens utgangsfrekvens kan deretter styres ved å endre diodens inngangsspenning. En spenningsstyrt kondensator er en praktisk metode for å kontrollere utgangsfrekvensen til en høyfrekvent VCO fordi spenningsstyrte kondensatorer er lett tilgjengelige i et stort utvalg av kapasitanser. En lavfrekvent VCO bruker vanligvis en spenningskontrollert elektrisk strømkilde for å variere utgangsfrekvensen.