Cos'è un oscillatore controllato dalla tensione?

Un oscillatore controllato dalla tensione (VCO) utilizza una tensione di ingresso per determinarne la frequenza di oscillazione.Ciò può includere l'ingresso della corrente continua (DC) con una tensione fissa per produrre un'oscillazione con una frequenza fissa.Un oscillatore controllato dalla tensione può anche ricevere una tensione mutevole per produrre un'oscillazione con una frequenza modulata.Alcuni oscillatori di questo tipo hanno un'uscita impulso digitale che può produrre impulsi con una larghezza modulata.Un VCO potrebbe essere classificato come oscillatore armonico o oscillatore di rilassamento, a seconda del tipo di forma d'onda che produce.

Gli oscillatori armonici producono forme d'onda con forme sinusoidali.Questo tipo di oscillatore controllato dalla tensione deve includere un amplificatore per alimentare il segnale alla fonte della tensione di ingresso, che crea una frequenza risonante che produce un guadagno positivo attorno al circuito di feedback e crea la forma d'onda sinuside.Un oscillatore armonico potrebbe anche includere un diodo Varactor che fornisce parte della capacità per il circuito risonante.La frequenza di oscillazione può quindi essere variata in base all'ingresso di tensione del diodo.

Un oscillatore di rilassamento produce una forma d'onda con una forma triangolare.Questo tipo di oscillatore controllato dalla tensione contiene tre sottotipi, tra cui un oscillatore accoppiato a emettitore, un oscillatore a terra e un oscillatore ad anello basato sul ritardo.La quantità di tempo necessaria per caricare il condensatore determina la frequenza di oscillazione per l'oscillatore accoppiato a emettitore e l'oscillatore a terra.La frequenza di oscillazione dell'oscillatore accoppiato in ritardo dipende dalla quantità di tempo impiegata dall'oscillatore per raggiungere ogni aumento del guadagno.

Gli oscillatori a tensione armonica hanno una maggiore stabilità di frequenza rispetto ai VCO di rilassamento rispetto ai variazioni di rumore, alimentazione e temperatura.Il controllo della frequenza è anche migliore in un VCO armonico, poiché questo tipo utilizza un circuito separato per controllare la frequenza.Il vantaggio principale di un VCO rilassante è la sua capacità di essere sintonizzato su un intervallo di frequenza più ampio rispetto al tipo armonico.Un VCO di rilassamento è anche più adatto per l'uso in circuiti integrati.

Un oscillatore controllato dalla tensione utilizza frequentemente un condensatore controllato dalla tensione per controllare la frequenza di uscita.Questo tipo di condensatore contiene un diodo a semiconduttore con una capacità che dipende dalla sua tensione.La frequenza di uscita dell'oscillatore può quindi essere controllata modificando la tensione di ingresso del diodo.Un condensatore controllato dalla tensione è un metodo conveniente per controllare la frequenza di uscita di un VCO ad alta frequenza perché i condensatori controllati dalla tensione sono prontamente disponibili in una vasta gamma di capacità.Un VCO a bassa frequenza utilizza in genere una fonte di corrente elettrica controllata dalla tensione per variare la frequenza di uscita.