Vad är en spänningsstyrd oscillator?
En spänningsstyrd oscillator (VCO) använder en ingångsspänning för att bestämma dess svängningsfrekvens. Detta kan inkludera ingången av likström (DC) med en fast spänning för att producera en svängning med en fast frekvens. En spänningsstyrd oscillator kan också ta emot en växlande spänning för att producera en svängning med en modulerad frekvens. Vissa oscillatorer av denna typ har en digital pulsutgång som kan producera pulser med en modulerad bredd. En VCO kan klassificeras som en harmonisk oscillator eller relaxationsoscillator, beroende på vilken vågform den producerar.
Harmoniska oscillatorer producerar vågformer med sinusformade former. Denna typ av spänningsstyrd oscillator måste innehålla en förstärkare för att mata signalen tillbaka till källan till ingångsspänningen, vilket skapar en resonansfrekvens som ger en positiv förstärkning runt återkopplingsslingan och skapar sinusformad vågform. En harmonisk oscillator kan också innehålla en varaktordiod som tillhandahåller en del av kapacitansen för resonanskretsen. Svängningsfrekvensen kan sedan varieras beroende på diodens spänningsingång.
En relaxationsoscillator producerar en vågform med en triangulär form. Denna typ av spänningsstyrd oscillator innehåller tre subtyper, inklusive en emitterkopplad oscillator, en jordad kondensatoroscillator och en fördröjningsbaserad ringsoscillator. Den tid som krävs för att ladda kondensatorn bestämmer svängningsfrekvensen för den emitterkopplade oscillatorn och den jordade kondensatoroscillatorn. Oscillationsfrekvensen för den fördröjningskopplade oscillatorn beror på hur lång tid det tar för oscillatorn att uppnå varje ökad förstärkning.
Harmoniska spänningsstyrda oscillatorer har större frekvensstabilitet än avkopplande VCO: er över förändringar i brus, strömförsörjning och temperatur. Frekvensstyrningen är också bättre i en harmonisk VCO, eftersom denna typ använder en separat krets för att styra frekvensen. Den främsta fördelen med en avslappnande VCO är dess förmåga att vara avstämd över ett större frekvensområde än den harmoniska typen. En avslappnande VCO är också bättre lämpad att använda i integrerade kretsar.
En spänningsstyrd oscillator använder ofta en spänningsstyrd kondensator för att styra utgångsfrekvensen. Denna typ av kondensator innehåller en halvledardiod med en kapacitans som beror på dess spänning. Oscillatorns utgångsfrekvens kan sedan styras genom att modifiera diodens ingångsspänning. En spänningsstyrd kondensator är ett bekvämt sätt att kontrollera utgångsfrekvensen för en högfrekvent VCO eftersom spänningsstyrda kondensatorer är lätt tillgängliga inom ett brett kapacitetsområde. En lågfrekvent VCO använder typiskt en spänningsstyrd källa för elektrisk ström för att variera utgångsfrekvensen.