Generator controlat de tensiune
Generator controlat de tensiune (VCO; ing. VCO ) - generator electronic , a cărui frecvență de oscilație depinde de tensiunea de comandă furnizată generatorului [1] . VCO-urile sunt utilizate pe scară largă în diverse sisteme radio-electronice - echipamente de comunicații radio, control automat, instrumente muzicale electrice etc.
Tipuri VCO
VCO-urile pot fi împărțite în două tipuri, în funcție de semnalul de ieșire:
Oscilatoarele armonice generează o formă de undă sinusoidală. Acestea includ un amplificator și un circuit rezonant (circuitul este necesar pentru a trimite semnalul înapoi la intrare). Oscilația are loc la frecvența de acordare, unde câștigul pozitiv are loc în jurul buclei.
Oscilatoarele de relaxare pot genera forme de undă triunghiulare sau dinți de ferăstrău. Ele sunt adesea folosite în circuitele integrate monolitice (MIS) și pot oferi o gamă largă de frecvențe [2] . Există trei metode pentru construirea unui VCO, care sunt cel mai adesea utilizate pentru implementare într-un proiect integral:
- generatoare cu rezonator pasiv care conțin un sistem oscilator, un rezonator cu cuarț , dispozitive SAW, rezonatoare de alt fel care determină frecvența nominală a semnalului generat și calitatea acestuia;
- oscilatoare de relaxare, în care condensatorul de setare a frecvenței este reîncărcat alternativ de la o sursă de curent continuu între două valori de prag;
- Generator inel , format dintr-un număr impar de invertoare asimetrice sau un număr par/impar de invertoare diferențiale cu conectarea lor într-un circuit inel [3] .
Principalii parametri și caracteristici ale VCO
Pentru generatoarele controlate de tensiune, se obișnuiește să se distingă următorii parametri:
- Gama de frecvențe de acord VCO . Determină intervalul de modificare a frecvenței de la semnalul minim ( f min ) la cel maxim ( f max ) la ieșirea generatorului;
- Abruptul reglajului VCO în frecvență. Aceasta este panta caracteristicii de acordare în frecvență de la tensiunea de reglare (exprimată în Hz / V), arătând cât de mult se va schimba frecvența de ieșire atunci când tensiunea de control se schimbă cu unu;
- Caracteristica de reglare a frecvenței a VCO. Aceasta este frecvența de ieșire VCO reprezentată în funcție de tensiunea de control;
- Neliniaritatea acordării frecvenței. Aceasta este o abatere de la natura liniară a caracteristicii modificării frecvenței VCO de la tensiunea de reglare [4] ;
- Putere de ieșire RF VCO . Depinde de frecventa si este determinata de tipul de generator folosit si de baza elementului;
- Abatere de la valoarea nominală a puterii la ieșirea VCO. Aceasta este diferența dintre nivelul maxim și minim de putere de ieșire al VCO într-o sarcină de 50 Ω la o temperatură dată (exprimată în dB) față de frecvență;
- Puterea de ieșire în funcție de temperatură. Aceasta este modificarea puterii semnalului fundamental la ieșirea VCO în funcție de temperatură;
- Dependența de frecvență de temperatură . Modificarea frecvenței VCO cu temperatura la o tensiune de reglare constantă;
- Agilitate în frecvență (timpul tranzitoriu VCO). Acesta este timpul necesar pentru ca frecvența de ieșire VCO să se stabilească la 90% din valoarea sa finală după ce a început măsurarea frecvenței VCO;
- Lățimea de bandă de modulație. Aceasta este frecvența semnalului modulator la care abaterea de frecvență scade la 0,707 din valoarea sa constantă. De obicei depinde de impedanța sursei de semnal modulator, care este de obicei de 50 ohmi;
- Dezacordul rezidual al VCO. Cu o schimbare treaptă a tensiunii de reglare, VCO va fi reglat de la frecvența inițială f 1 la frecvența finală f 2 . În acest caz, frecvența f 2 va fi setată la valoarea necesară după un timp. Dezacordul rezidual al VCO este abaterea frecvenței de la valoarea finală pentru un anumit timp după o schimbare bruscă a tensiunii de reglare;
- Deriva de frecvență VCO. Aceasta este abaterea de frecvență de la valoarea finală pentru un anumit timp după o schimbare bruscă a tensiunii de reglare;
- Deriva de frecvență VCO cu schimbarea temperaturii. Aceasta este modificarea frecvenței VCO în funcție de temperatură la o tensiune de reglare constantă;
- Tragere de frecventa. Aceasta este abaterea frecvenței de ieșire a VCO de la valoarea nominală, cauzată de modificările sarcinii sale de ieșire;
- Compensarea frecvenței. Aceasta este o modificare a frecvenței de ieșire VCO sub influențe externe, excluzând o modificare a sarcinii generatorului, la o tensiune de reglare constantă;
- Distorsiunea armonică a tensiunii de ieșire VCO. Acesta este nivelul componentelor armonice ale semnalului de ieșire. Măsurat în dB în raport cu purtătorul (dBc);
- Componente laterale, componente laterale nearmonice. Componente parasite și semnale dependente nearmonice prezente în spectrul de ieșire VCO;
- zgomot de fază. Se măsoară într-o bandă de 1 Hz în raport cu puterea frecvenței purtătoare la o anumită deplasare a frecvenței sau dezacord de ea [1] [5] .
Vezi și
Note
- ↑ 1 2 Voltage Controlled Generators Arhivat 25 octombrie 2013 la Wayback Machine .
- ↑ Generatoare controlate de tensiune Copie de arhivă din 30 mai 2012 la Wayback Machine // LIT-FONON OJSC.
- ↑ Generatoare controlate de tensiune. Switched VCOs Arhivat 25 octombrie 2013 la Wayback Machine // Radio Design and RF Technologies.
- ↑ Acest parametru este esențial când se utilizează VCO ca convertor V/F.
- ↑ GUN - Radio Wiki Arhivat pe 11 mai 2012 la Wayback Machine .
Link -uri