Apa yang dimaksudkan dengan Pengayun Voltan?
Pengayun terkawal voltan adalah pengayun dengan isyarat output yang outputnya dapat divariasikan dalam julat, yang dikendalikan oleh voltan DC input. Ia adalah pengayun yang frekuensi outputnya secara langsung berkaitan dengan voltan pada inputnya. Frekuensi ayunan bervariasi dari beberapa hertz hingga ratusan GHz. Dengan mengubah voltan DC input, outputnya kekerapan isyarat dihasilkan dilaras.
2 Jenis Pengayun Voltan Terkawal
- Pengayun Harmonik: Outputnya adalah isyarat dengan bentuk gelombang sinusoidal. Contohnya ialah pengayun kristal dan pengayun tangki
- Relaxation Oscillators: Output adalah isyarat dengan gigi gergaji atau bentuk gelombang segitiga dan menyediakan pelbagai frekuensi operasi. Kekerapan output bergantung pada masa pengisian dan pemuatan kapasitor.
Prinsip kerja asas penjana bentuk gelombang Sawtooth VCO
Untuk pengayun voltan terkawal yang menghasilkan bentuk gelombang gigi gergaji, komponen utamanya adalah kapasitor yang mengecas dan melepaskan memutuskan pembentukan bentuk gelombang output. Input diberikan dalam bentuk voltan yang dapat dikendalikan. Voltan ini ditukar menjadi isyarat semasa dan digunakan pada kapasitor. Semasa arus melewati kapasitor, ia mula mengecas dan voltan mula dibina di seberang. Oleh kerana kapasitor mengecas dan voltan melintang meningkat secara beransur-ansur, voltan dibandingkan dengan voltan rujukan menggunakan pembanding.
Apabila voltan kapasitor melebihi voltan rujukan, pembanding menghasilkan output logik tinggi yang mencetuskan transistor, dan kapasitor disambungkan ke tanah dan mula melepaskan. Oleh itu bentuk gelombang output yang dihasilkan adalah perwakilan pengisian dan pemakaian kapasitor dan frekuensi dikendalikan oleh voltan input dc.
Aplikasi VCO
- Peralatan jamming elektronik.
- Penjana fungsi.
- Pengeluaran muzik elektronik, untuk pengeluaran pelbagai jenis bunyi.
- Gelung terkunci fasa.
- Pensintesis frekuensi, digunakan dalam rangkaian komunikasi.
VCO Praktikal - LM566
Contoh praktikal pengayun terkawal voltan (VCO) adalah LM566. LM566 adalah VCO tujuan umum yang dapat digunakan untuk menghasilkan gelombang gelombang persegi dan bentuk segi tiga sebagai voltan input fungsi.
LM566 ditentukan untuk operasi melebihi suhu 0˚C hingga 70˚C. Kekerapan yang merupakan fungsi linear voltan pengawal. Kekerapan juga dikendalikan oleh perintang dan kapasitor luaran, yang nilainya mengawal frekuensi berjalan bebas.
Huraian Pin:
- Pin 1: Tanah (GND)
- Pin 2: Tiada sambungan (NC)
- Pin 3: Output gelombang persegi
- Pin 4: Output gelombang segitiga
- Pin 5: Input modulasi
- Pin 6: Perintang masa
- Pin 7: Pemuat masa
- Pin 8: Vcc
Ciri-ciri:
- Voltan operasi maksimum ialah 10V hingga 24V
- Kestabilan suhu tinggi
- Suhu operasi ialah 0˚C hingga 70˚C
- Kekerapan dapat dikawal dengan menggunakan arus, voltan, perintang atau kapasitor
- Pelesapan kuasa ialah 300mV
- Cemerlang penolakan bekalan kuasa
Permohonan:
- Penjana fungsi
- Penjana nada
- Modulasi FM
- Peralihan kekerapan mengetik
- Penjana jam
Kerja LM566:
Gambar menunjukkan bahawa IC LM566 mengandungi sumber semasa untuk mengecas dan melepaskan kapasitor luaran pada kadar yang ditetapkan oleh perintang luaran R1 dan voltan input dc modulasi.
Kapasitor 0.001µF disambungkan ke pin 5 dan pin 6. Litar pencetus Schmitt digunakan untuk menukar sumber arus antara pengisian dan pemuatan kapasitor dan voltan segitiga yang dihasilkan merentasi kapasitor dan gelombang persegi dari pencetus Schmitt disediakan sebagai output melalui penguat penyangga. Kedua-dua bentuk gelombang output disangga sehingga impedans output masing-masing adalah 50 f2. Magnitud khas gelombang segitiga dan gelombang persegi ialah 2.4Vpeak ke puncak dan 5.4Vpeak ke puncak. Frekuensi operasi bebas atau pusat, f0 adalah
Aplikasi VCO - Gelung Berkunci Fasa
Apakah Gelung Berkunci Fasa?
Ini adalah litar elektronik yang digunakan untuk mengunci frekuensi output pengayun voltan dengan frekuensi input yang diinginkan dengan terus membandingkan fasa frekuensi input dengan frekuensi output VCO. PLL digunakan untuk menghasilkan isyarat, memodulasi, atau mendodulasikannya. Mereka digunakan terutamanya dalam modulasi Frekuensi dan modulasi Amplitud. Kekerapan output pengayun voltan sentiasa diselaraskan sehingga sesuai dengan frekuensi input.
Bagaimana Loop Locked Phase berfungsi?
Dalam rajah blok di atas, PD atau Phase detector membandingkan frekuensi output dengan frekuensi rujukan input. Sekiranya terdapat ketidakcocokan, pengesan fasa menghasilkan isyarat ralat yang disaring menggunakan penapis lulus rendah untuk menghilangkan kebisingan dan isyarat ini diterapkan pada Oscillator yang dikendalikan oleh Voltan untuk menghasilkan frekuensi output dengan sewajarnya. Kekerapan keluaran ini diberikan kepada pengesan fasa melalui pembagi oleh pembilang N yang membahagikan frekuensi output dengan bilangan N tertentu.
Aplikasi praktikal PLL - Tone Decoder menggunakan LM567
LM567 adalah penyahkod nada. Ini dimaksudkan untuk memberikan suis transistor jenuh ke tanah ketika isyarat input tersedia. Ia terdiri daripada pengayun voltan (VCO) dan pengesan fasa. Pengayun voltan adalah untuk mengesahkan frekuensi tengah penyahkod. Komponen luaran digunakan untuk menetapkan frekuensi tengah, lebar jalur, dan kelewatan output.
Pengesan fasa dan VCO membentuk gelung terkunci fasa (PLL) ketika PLL terkunci dan amplitud isyarat input melebihi ambang pra-set dalaman, suis ke tanah diaktifkan pada output.
Ciri-ciri:
- Julat frekuensi 20 hingga 1 dengan perintang luaran
- Output serasi logik dengan keupayaan tenggelam arus 100mA
- Lebar jalur boleh laras
- Penolakan isyarat dan bunyi keluar dari jalur yang tinggi
- Kekebalan terhadap isyarat palsu
- Kekerapan pusat tinggi (0,01 Hz hingga 500 kHz)
Decoder nada LM567 PLL mempunyai banyak aplikasi seperti penyahkodan nada sentuh, pengayun ketepatan, pemantauan dan kawalan frekuensi, demodulasi FSK jalur lebar, kawalan ultrasonik, alat kawalan jauh arus pembawa, dan penyahkod paging komunikasi.
Mengendalikan LM567 PLL Tone Decoder:
LM567 dikendalikan pada voltan bekalan dari 2V hingga 9V dan frekuensi input antara 1 Hz hingga 500 kHz. Kapasitor masa pengayun Ct mesti dibahagikan kepada dua untuk menggandakan frekuensi pengayun berbanding dengan frekuensi input dan kapasitor penapis C1 dan C2 mesti dikurangkan untuk mengekalkan pemalar masa penapis yang sama. Apabila PLL terkunci maka pin output 8 beralih ke tanah dan aktifkan. Tidak ada arus bekalan tambahan yang diperlukan untuk mengaktifkan suis. Dan rintangan ON suis berbanding terbalik dengan bekalan. Input mempunyai amplitud yang cukup untuk menyebabkan pin1 jatuh di bawah 2/3 Vs.
Saya harap anda mendapat idea mengenai pengayun voltan dari artikel di atas jadi jika anda mempunyai pertanyaan mengenai konsep ini atau mengenai elektrik dan projek elektronik tinggalkan bahagian komen di bawah.
