Hvad er en spændingsstyret oscillator?
En spændingsstyret oscillator (VCO) bruger en indgangsspænding til at bestemme dens svingningsfrekvens.Dette kan omfatte input af jævnstrøm (DC) med en fast spænding til at producere en svingning med en fast frekvens.En spændingsstyret oscillator kan også modtage en skiftende spænding til at producere en svingning med en moduleret frekvens.Nogle oscillatorer af denne type har en digital pulsudgang, der kan producere pulser med en moduleret bredde.En VCO kan muligvis klassificeres som en harmonisk oscillator eller afslapningsoscillator, afhængigt af den type bølgeform, den producerer.
Harmoniske oscillatorer producerer bølgeformer med sinusformede former.Denne type spændingsstyret oscillator skal indeholde en forstærker for at fodre signalet tilbage til kilden til indgangsspændingen, som skaber en resonansfrekvens, der producerer en positiv forstærkning omkring feedback-loopen og skaber sinusformet bølgeform.En harmonisk oscillator kan også omfatte en varaktordiode, der giver en del af kapacitansen for resonanskredsløbet.Oscillationsfrekvensen kan derefter varieres i henhold til diodens spændingsindgang.
En afslapningsoscillator producerer en bølgeform med en trekantet form.Denne type spændingsstyret oscillator indeholder tre undertyper, inklusive en emitter-koblet oscillator, en jordet kapacitoroscillator og en forsinkelsesbaseret ringoscillator.Mængden af tid, der er nødvendig for at oplade kondensatoren, bestemmer svingningsfrekvensen for den emitter-koblede oscillator og jordede kapacitoroscillator.Oscillationsfrekvensen for den forsinkede koblede oscillator afhænger af den tid, det tager for oscillatoren at opnå hver stigning i forstærkning.
Harmonisk spændingsstyrede oscillatorer har større frekvensstabilitet end afslapning VCO'er over ændringer i støj, strømforsyning og temperatur.Frekvensstyringen er også bedre i en harmonisk VCO, da denne type bruger et separat kredsløb til at kontrollere frekvensen.Den primære fordel ved en afslapning VCO er dens evne til at blive indstillet over et bredere frekvensområde end den harmoniske type.En afslapning VCO er også bedre egnet til at bruge i integrerede kredsløb.
En spændingsstyret oscillator bruger ofte en spændingsstyret kondensator til at kontrollere outputfrekvensen.Denne type kondensator indeholder en halvlederdiode med en kapacitet, der afhænger af dens spænding.Oscillatorens outputfrekvens kan derefter styres ved at ændre diodens indgangsspænding.En spændingsstyret kondensator er en praktisk metode til at kontrollere udgangsfrekvensen for en højfrekvent VCO, fordi spændingsstyrede kondensatorer er let tilgængelige i en lang række kapacitanser.En lavfrekvent VCO bruger typisk en spændingsstyret kilde til elektrisk strøm til at variere outputfrekvensen.