O que é um oscilador controlado por tensão?
Um oscilador controlado por tensão (VCO) usa uma tensão de entrada para determinar sua frequência de oscilação. Isso pode incluir a entrada de corrente contínua (CC) com uma tensão fixa para produzir uma oscilação com uma frequência fixa. Um oscilador controlado por tensão também pode receber uma tensão variável para produzir uma oscilação com uma frequência modulada. Alguns osciladores deste tipo possuem uma saída de pulso digital que pode produzir pulsos com uma largura modulada. Um VCO pode ser classificado como um 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 tensão deve incluir um amplificador para alimentar o sinal de volta à fonte de tensão de entrada, o que cria uma frequência ressonante que produz um ganho positivo em torno do loop de realimentação e cria a forma de onda sinusoidal. Um oscilador harmônico também pode incluir um diodo varator que fornece parte da capacitância para o 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 tensão contém três subtipos, incluindo um oscilador acoplado ao emissor, um oscilador de capacitor aterrado e um oscilador de anel baseado em atraso. A quantidade de tempo necessária para carregar o capacitor determina a frequência de oscilação do oscilador acoplado ao emissor e do oscilador do capacitor aterrado. A frequência de oscilação do oscilador acoplado a atraso depende da quantidade de tempo que leva para o oscilador atingir cada aumento no ganho.
Os osciladores harmônicos controlados por tensão têm maior estabilidade de frequência do que os VCOs de relaxamento sobre as mudanças de ruído, fonte de alimentação e temperatura. O controle de frequência também é melhor em um VCO harmônico, pois esse tipo usa um circuito separado para controlar a frequência. A principal vantagem de um VCO de relaxamento é sua capacidade de ser sintonizada em uma faixa de frequência mais ampla que o tipo harmônico. Um VCO de relaxamento também é mais adequado para uso em circuitos integrados.
Um oscilador controlado por tensão freqüentemente usa um capacitor controlado por tensão para controlar a frequência de saída. Este 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 normalmente usa uma fonte de corrente elétrica controlada por tensão para variar a frequência de saída.