O que é um oscilador controlado por voltagem?

Um oscilador controlado por voltagem (VCO) usa uma tensão de entrada para determinar sua frequência de oscilação. Isso pode incluir a entrada de corrente direta (CC) com uma tensão fixa para produzir uma oscilação com uma frequência fixa. Um oscilador controlado por voltagem também pode receber uma tensão alterada para produzir uma oscilação com uma frequência modulada. Alguns osciladores desse tipo têm uma saída de pulso digital que pode produzir pulsos com uma largura modulada. Um VCO pode ser classificado como oscilador harmônico ou oscilador de relaxamento, dependendo do tipo de forma de onda que produz. Os osciladores harmônicos produzem formas de onda com formas sinusoidais. Esse tipo de oscilador controlado por voltagem deve incluir um amplificador para alimentar o sinal de volta à fonte da tensão de entrada, que cria uma frequência ressonante que produz um ganho positivo em torno do loop de feedback e cria a forma de onda sinusoidal. Um oscilador harmônico também pode incluir um diodo varactor que fornece parte da capacitância parao circuito ressonante. A frequência de oscilação pode então variar de acordo com a entrada de tensão do diodo.

Um oscilador de relaxamento produz uma forma de onda com uma forma triangular. Esse tipo de oscilador controlado por voltagem contém três subtipos, incluindo um oscilador acoplado ao emissor, um oscilador de capacitor de aterramento e um oscilador de anel baseado em atraso. A quantidade de tempo necessária para carregar o capacitor determina a frequência de oscilação para o oscilador acoplado ao emissor e o oscilador de capacitor fundamentado. A frequência de oscilação do oscilador acoplado ao atraso depende da quantidade de tempo necessária para o oscilador atingir cada aumento de ganho.

Os osciladores controlados por tensão harmônica têm maior estabilidade de frequência do que os VCOs de relaxamento sobre alterações no ruído, fonte de alimentação e temperatura. O controle de frequência também é melhor em um VCO harmônico, já que esse tipo usa um circuito separadopara controlar a frequência. A principal vantagem de um VCO de relaxamento é sua capacidade de ser ajustado em uma faixa de frequência mais ampla que o tipo harmônico. Um VCO de relaxamento também é mais adequado para usar em circuitos integrados.

Um oscilador controlado por voltagem freqüentemente usa um capacitor controlado por voltagem para controlar a frequência de saída. Esse tipo de capacitor contém um diodo semicondutor com uma capacitância que depende de sua tensão. A frequência de saída do oscilador pode ser controlada modificando a tensão de entrada do diodo. Um capacitor controlado por voltagem é um método conveniente de controlar a frequência de saída de um VCO de alta frequência porque os capacitores controlados por voltagem estão prontamente disponíveis em uma ampla gama de capacitâncias. Um VCO de baixa frequência geralmente usa uma fonte de corrente elétrica controlada por voltagem para variar a frequência de saída.