VCO

Radioamatööriwikistä
Versio hetkellä 21. kesäkuuta 2008 kello 01.52 – tehnyt >Oh2mqk (→‎Viitteitä)
(ero) ← Vanhempi versio | Nykyinen versio (ero) | Uudempi versio → (ero)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

VCO eli Voltage Controlled Oscillator eli jännitesäätöinen oskillaattori on tärkein väline jolla tuotetaan käyttötaajuuksia radiojärjestelmissä.

Sähköisesti ohjattavia taajuutta muuttavia rakenteita on muitakin:

  • DRO-oskillaattori voidaan varustaa ulkoisella sähköisesti säädettävällä kapasitanssilla
  • YIG-oskillaattoria voidaan säätää magneettikäämillä joka on virtaohjattava
  • VCXO:ssa kideoskillaattorin tankkipiiri varustetaan kapasitanssidiodilla mutta piirin Q-arvoa ja värähtelytaajuuden aluetta dominoi kide

VCO kytkennät

Tavallisen Colpitts- tai Pierce-oskillaattorin tankkipiiriin tai takaisinkytkentään lisätty kapasitanssidiodi tekee siitä jännitesäätöisen oskillaattorin.

Jotta kapasitanssidiodin säätöjännite ei vaikuta oskillaattorin vahvistaviin elementteihin, tarvitaan vähintäänkin NP0 tyypin kapasitanssit katkaisemaan viritysjännitteen tasavirtatie samalla kun ne ovat pieni-impedanssisia oskillaattorin toimintataajuudella.

Tavallisesti kapasitanssidiodin bias-jännite tuodaan diodille 10kohm luokaa olevan vastuksen läpi, mutta USpat 5,138,285 näyttää, että se voidaan tuoda myös kuristimen kautta niin että oskillaattorikytkennässä muodostuvia satunnaisia pienitaajuuksisia jännitteitä oikosuljetaan bias-virtalähteen kautta.

TODO: kytkennät..

Complementaarinen MOS oskillaattori

Kytkemällä CMOS invertterin yli takaisinkytkennän tekevä induktanssi ja sen seuraksi muutama kondensaattori on mahdollista tehdä yksinkertainen oskillaattori. Tällainen rakenne on useimpien mikropiireihin integroitujen kideoskillaattorien yhteydessä jossa kide on takaisinkytkentänä.

USpat 7,123,112 kuvaa yhden tällaisen VCO-implementaation.

VCO + PLL

Kun VCO:n säätöjännitettä ohjataan vaihekytketyllä silmukalla joka vertaa VCO:n tuottamaa taajuutta ja vaihetta ulkoiseen vertailusignaaliin säätäen ohjausjännitettä siten että VCO:n tuottama taajuus täsmää vertailusignaalin kanssa vaihevertailijassa.

Viitteitä

USpat 5,138,285 Method for reducing phase noise in oscillators
USpat 7,123,112 Complementary voltage controlled oscillator
Large-Signal Approach Yields Low-Noise VHF/UHF Oscillators: part 1, part 2
Technique Trims VCXO Phase Noise
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/33-03/phase/
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/33-05/phase_locked/
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/33-07/phase3/