VCO
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/