Bộ điều khiển dao động theo điện áp

Bộ điều khiển dao động theo điện áp

Bộ điều khiển dao động theo điện áp là bộ dao động trong đó tần số của dao động đầu ra có thể thay đổi bằng cách thay đổi biên độ của tín hiệu điện áp đầu vào. Bộ tạo dao động điều khiển điện áp thường được sử dụng trong các bộ điều biến tần số (FM), xung (PM) và các vòng khóa pha (PLL).

Một ứng dụng khác của bộ tạo dao động điều khiển điện áp là bộ tạo tín hiệu tần số thay đổi.

Sơ đồ khối của một bộ dao động điều khiển điện áp điển hình được hiển thị dưới đây.

Dao động điều khiển điện áp có thể được phân loại thành bộ điều khiển dao động điện áp tuyến tính và điều khiển dao động điện áp loại hồi phục. Các bộ dao động điều khiển điện áp tuyến tính thường được sử dụng để tạo ra một sóng hình sin. Trong các bộ dao động như vậy, sử dụng mạch dao động LC để tạo ra các dao động. Một phần tử hoạt động như transistor được sử dụng để khuếch đại đầu ra của mạch LC, bù năng lượng bị mất trong mạch và thiết lập các điều kiện phản hồi cần thiết. Ở đây sử dụng diode varactor (diode biến thiên) thay cho tụ điện trong mạch. Diode biến thiên là một loại diode bán dẫn có điện dung trên đường giao nhau có thể thay đổi bằng cách thay đổi điện áp trên đường giao nhau. Do đó, ta có thể thay đổi dao động bằng cách thay đổi điện áp trên diode biến thiên

Điều khiển dao động bằng điện áp kiểu hồi phục được sử dụng để tạo ra dạng sóng răng cưa hoặc hình tam giác. Điều này đạt được bằng cách sạc dần và xả đột ngột một tụ điện được mắc với một phần tử hoạt động (UJT, PUT, v.v.) hoặc IC nguyên khối (LM566, v.v.). Ngày nay các loại VCO hồi phục thường được sử dụng IC nguyên khối.

Dao động điều khiển điện áp sử dụng IC LM566

LM566 là một bộ điều khiển dao động bằng điện áp nguyên khối từ National Semiconductors. Nó có thể được sử dụng để tạo ra dạng sóng vuông và tam giác. Tần số của dạng sóng đầu ra có thể được điều chỉnh bằng điện áp điều khiển bên ngoài. Tần số đầu ra cũng có thể được lập trình bằng cách sử dụng một bộ điện trở và tụ điện bên ngoài.

Các ứng dụng điển hình của IC LM566 là bộ tạo tín hiệu, bộ điều chế FM, bộ điều chế FSK, bộ tạo âm... IC LM566 có thể được vận hành từ một nguồn cung cấp duy nhất hoặc nguồn cung cấp kép. Trong khi sử dụng một nguồn cung cấp duy nhất, phạm vi cung cấp điện áp từ 10V đến 24V. IC có đặc tính điều chế tuyến tính và có độ ổn định nhiệt tuyệt vời. Sơ đồ mạch của bộ tạo dao động điều khiển điện áp sử dụng LM566 được hiển thị trong hình bên dưới.

Điện trở R1 và tụ C1 tạo thành để xác lập thời gian. Tụ C2 được sử dụng để ngăn chặn sự dao động sinh ra trong chuyển mạch VCO. Điện trở R3 được sử dụng để cung cấp điện áp điều khiển Vc. Đầu ra sóng tam giác và vuông được lấy từ chân 4 và 3 tương ứng. Có thể thu được tần số đầu ra của VCO bằng phương trình sau:

Fout = 2,4 ( -V5) / (R1*C1*). Với Fout là tần số đầu ra.