- A működési elve
- Feszültségvezérelt oszcillátor - gyakorlati alkalmazás
- Feszültségvezérelt oszcillátorok (VCO) alkalmazásai
- Mi az a fáziszárt hurok (PLAS)?
- PLL - Gyakorlati alkalmazás
A körülöttünk lévő szórakoztató elektronikai eszközök, mint például a mobiltelefonok, TV, rádió, Mp3 lejátszók stb., A digitális és az analóg elektronika kombinációját alkotják. Bárhol van vezeték nélküli átvitel / vétel, vagy audiojelek vannak beépítve az elektronikus tervezésbe, szükségünk lesz periodikusan oszcilláló elektronikus jelekre, ezeket oszcilláló jeleknek nevezzük, és nagyon hasznosak a vezeték nélküli átvitelben vagy az időzítéssel kapcsolatos műveletek végrehajtásában.
Az oszcillátor az elektronikában általában olyan áramkörre utal, amely képes hullámalakok előállítására. Ez a hullámforma lehet szinusz, háromszög vagy akár egy fűrészfog típusú. Néhány leggyakoribb oszcillátor áramkör: LC áramkör, tartály áramkör stb. Feszültségvezérelt oszcillátoregy oszcillátor, amely változó frekvenciájú oszcilláló jeleket (hullámalakokat) hoz létre. Ennek a hullámformának a frekvenciáját a bemeneti feszültség nagyságának változtatásával lehet változtatni. Most el lehet képzelni, hogy a feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) egy fekete doboz, amely változó nagyságú feszültséget vesz fel, és változó frekvenciájú kimeneti jelet állít elő, és a kimenő jel frekvenciája egyenesen arányos a bemeneti feszültség nagyságával.. Ebben az oktatóanyagban többet megtudhat erről a fekete dobozról és arról, hogyan használhat ilyet a terveinkben.
A működési elve
Sokféle VCO áramkör létezik különböző alkalmazásokban, de a kimeneti feszültségük alapján nagyjából két típusba sorolhatók.
Harmonikus oszcillátorok: Ha az oszcillátor kimeneti hullámalakja szinuszos, akkor harmonikus oszcillátoroknak hívják. Az RC, LC és Tank áramkörök ebbe a kategóriába tartoznak. Az ilyen típusú oszcillátorokat nehezebb kivitelezni, de jobb a stabilitásuk, mint a relaxációs oszcillátoroknál. A harmonikus oszcillátorokat lineáris feszültség vezérelt oszcillátoroknak is nevezik.
Relaxációs oszcillátor: Ha az oszcillátor kimeneti hullámalakja fűrészfog vagy háromszög alakú, akkor az oszcillátort relaxációs oszcillátornak hívják. Ezeket viszonylag könnyű megvalósítani, és ezért a legszélesebb körben használják. Relaxációs oszcillátor tovább osztályozható
- Emitter kapcsolású feszültségvezérelt oszcillátor
- Földelt kondenzátor Feszültségvezérelt oszcillátor
- Késleltetéses gyűrűfeszültség-vezérelt oszcillátor
Feszültségvezérelt oszcillátor - gyakorlati alkalmazás
Amint azt korábban említettük, a VCO egyszerűen elkészíthető RC vagy LC párral, de a való alkalmazásban ezt senki sem teszi meg. Van néhány dedikált IC, amely képes a bemeneti feszültség alapján rezgéseket generálni. Az egyik ilyen általánosan használt IC az LM566 a nemzeti félvezetőtől.
Ez az IC mind háromszög, mind négyzet hullámot képes létrehozni, és ennek a hullámnak a névleges frekvenciáját egy külső, kondenzátor és egy ellenállás segítségével lehet beállítani. Később ez a frekvencia valós időben is változtatható a hozzá adott bemeneti feszültség alapján.
Az LM566 IC csapdiagramja az alábbiakban látható
Az IC működtethető egyetlen tápfeszültségről vagy kettős tápvezetékről, legfeljebb 24 V üzemi feszültséggel. A 3 és 4 csapok a kimeneti csapok, amelyek megadják a négyzet és a háromszög hullámokat. A névleges frekvencia úgy állítható be, hogy a kondenzátor és az ellenállás megfelelő értékét összekapcsolja a 7 és 6 csapokkal.
Az R és C értékének a kimeneti frekvencia (Fo) alapján történő kiszámításához szükséges képleteket a képletek adják meg
Fo = 2,4 (Vss - Vc) / Ro + Co + Vss
Hol, A Vss a tápfeszültség (itt 12V), a Vc pedig az 5. tűre alkalmazott vezérlőfeszültség, amelynek nagysága alapján a kimeneti frekvencia vezérelt. (Itt kialakítottunk egy potenciálosztót 1,5 k és 10 k ellenállással, hogy állandó feszültséget tápláljunk az 5. tűhöz). Az LM566 kapcsolási rajzának mintája az alábbiakban látható
Gyakorlati alkalmazásokban az 1,5k és 10k ellenállások figyelmen kívül hagyhatók, és a vezérlőfeszültség közvetlenül az 5-ös érintkezőhöz vezethető. Az Ro és Co értékét a kívánt kimeneti frekvenciatartomány alapján is módosíthatja. Az adatlapon is ellenőrizheti, hogy a kimeneti frekvencia lineárisan változik-e a bemenet vezérlő feszültségéhez képest. A kimeneti frekvencia értéke a Vezérlő feszültség (az 5. tűn) segítségével állítható be 10: 1 aránnyal, ami segít nekünk a vezérlés széles tartományának biztosításában.
Feszültségvezérelt oszcillátorok (VCO) alkalmazásai
- Frekvenciaeltolásos billentyűzés
- Frekvenciaazonosítók
- Kezelő hangfelismerők
- Óra / jel / funkció generátorok
- Fáziszárt hurkok felépítésére használják.
A feszültségvezérelt oszcillátor a fáziszárt hurok rendszer fő funkcióblokkja. Tehát értsük meg a fáziszárt hurokról is, miért fontos és mit csinál egy VCO egy fáziszárt hurokban.
Mi az a fáziszárt hurok (PLAS)?
A fáziszárt hurok PPL néven is vezérlő rendszer, miközben főleg három fontos blokkból áll. Ezek fázisdetektor, aluláteresztő szűrő és feszültségvezérelt oszcillátor. Ez a három együttesen egy vezérlőrendszert alkot, amely folyamatosan állítja be a kimenőjel frekvenciáját a bemeneti jel frekvenciája alapján. A PLL blokkvázlata az alábbiakban látható
A PLL rendszert olyan alkalmazásokban alkalmazzák, ahol instabil frekvenciajelből (f IN) magas stabil frekvenciát (f OUT) kell elérni. A PLL áramkör fő feladata a kimeneti jel előállítása a bemeneti jel azonos frekvenciájával. Ez nagyon fontos olyan vezeték nélküli alkalmazásokban, mint például útválasztók, RF átviteli rendszerek, Mobiles hálózatok stb.
A fázisérzékelő összehasonlítja a bemeneti frekvenciát (f IN) a kimeneti frekvenciával (f OUT) a megadott visszacsatolási útvonal segítségével. E két jel különbségét összehasonlítjuk és megadjuk egy feszültségértékben, és hibafeszültség jelnek nevezzük. Ehhez a feszültségjelhez nagyfrekvenciás zaj is társul, amelyet aluláteresztő szűrővel lehet szűrni. Ezután ez a feszültségjel kerül egy VCO-hoz, amely, mint már tudjuk, a kimeneti frekvenciát a megadott feszültségjel (vezérlőfeszültség) alapján változtatja.
PLL - Gyakorlati alkalmazás
Az egyik általánosan használt PLL eszköz IC az LM567. Ez egy hangdekóder IC, ami azt jelenti, hogy egy adott felhasználó által beállított hangtípust hallgat a 3. tűn, ha ezt a hangot megkapja, a kimenetet (8. érintkező) a földhöz köti. Tehát alapvetően a frekvenciában rendelkezésre álló összes hang meghallgatásához, és a PLL technika segítségével folyamatosan összehasonlítjuk e hangjelek frekvenciáját egy előre beállított frekvenciával. Amikor a frekvenciák megegyeznek a kimeneti tűvel, alacsonyra fordult. Az LM567 IC csapja az alábbiakban látható, az áramkör nagyon érzékeny a zajra, ezért ne csodálkozzon, ha nem tudja elérni, hogy ez az IC kenyérlapon működjön.
Amint a kitűzőben látható, az IC egy I és Q fázis detektor áramkörből áll. Ez a fázisérzékelő ellenőrzi a beállított frekvencia és a bejövő frekvencia jel közötti különbséget. A beállított frekvencia értékének beállításához külső komponenseket használnak. A IC is áll egy szűrő áramkört, amely kiszűri a kiszámíthatatlan kapcsolási zaj, de szükség külső kondenzátorhoz csatlakozik pin 1. A 2 második csap segítségével beállítható a sávszélesség a IC, annál nagyobb a kapacitás kisebb lesz a sávszélesség. Az 5 és 6 csapok a beállított frekvencia értékének beállítására szolgálnak. Ezt a frekvenciaértéket az alábbi képletek segítségével lehet kiszámítani
Az LM567 IC alapvető áramköre az alábbiakban látható.
Az a bemeneti jel, amelynek frekvenciáját össze kell hasonlítani, 0,01uF értékű szűrőkondenzátoron keresztül kapja meg a 3 tűt. Ezt a frekvenciát összehasonlítjuk a beállított frekvenciával. A frekvenciát a 2,4k ellenállás (R1) és a 0,0033 kondenzátor (C1) segítségével állíthatjuk be, ezek az értékek a beállított frekvencia szerint kiszámíthatók a fent tárgyalt képletek segítségével.
Ha a bemeneti frekvencia megfelel a beállított frekvenciának, a kimeneti tű (8. érintkező) földelni fog. Ha különben ez a tű magas marad. Itt terhelésként egy ellenállást (R L) használtunk, de ez általában egy Led vagy zümmögő lesz, amint azt a tervezés megköveteli. Így az LM567 a VCO képességét használja a frekvenciák összehasonlítására, ami nagyon hasznos az audio / vezeték nélküli alkalmazásokban.
Remélem, hogy most jó ötletet kapott a VCO-ról, ha kétségei vannak, tegye közzé őket a megjegyzés részben, vagy használja a fórumokat.
Ellenőrizze még:
- RC fázisváltó oszcillátor
- Wein híd oszcillátor
- Kvarc-kristály oszcillátor