Spänningsstyrd generator
Spänningsstyrd generator (VCO; eng. VCO ) - elektronisk generator , vars oscillationsfrekvens beror på styrspänningen som tillförs generatorn [1] . VCO:er används ofta i olika radio-elektroniska system - radiokommunikationsutrustning, automatisk kontroll, elektriska musikinstrument , etc.
VCO-typer
VCO:er kan delas in i två typer beroende på utsignalen:
Harmoniska oscillatorer genererar en sinusformad vågform. De inkluderar en förstärkare och en resonanskrets (kretsen behövs för att skicka tillbaka signalen till ingången). Oscillation sker vid avstämningsfrekvensen, där positiv förstärkning uppstår runt slingan.
Avslappningsoscillatorer kan generera sågtandade eller triangulära vågformer. De används ofta i monolitiska integrerade kretsar (MIS) och kan ge ett brett spektrum av frekvenser [2] . Det finns tre metoder för att konstruera en VCO, som oftast används för implementering i en integrerad design:
- generatorer med en passiv resonator som innehåller ett oscillerande system, en kvartsresonator , SAW-enheter, resonatorer av annat slag som bestämmer den nominella frekvensen för den genererade signalen och dess kvalitet;
- relaxationsoscillatorer, i vilka frekvensinställningskondensatorn växelvis laddas från en likströmskälla mellan två tröskelvärden;
- Ringgenerator , bestående av ett udda antal asymmetriska växelriktare eller ett jämnt/udda antal differentialväxelriktare med deras anslutning i en ringkrets [3] .
Huvudparametrar och egenskaper hos VCO
För spänningsstyrda generatorer är det vanligt att särskilja följande parametrar:
- VCO tuning frekvensområde . Den bestämmer området för frekvensändring från den minimala ( f min ) till den maximala ( f max ) signalen vid generatorns utgång;
- Brantheten hos VCO-inställningen i frekvens. Detta är lutningen för inställningskarakteristiken i frekvens från avstämningsspänningen (uttryckt i Hz / V), vilket visar hur mycket utfrekvensen kommer att förändras när styrspänningen ändras med ett;
- Frekvensinställningsegenskaper hos VCO. Detta är den plottade VCO-utgångsfrekvensen kontra styrspänningen;
- Icke-linjäritet av frekvensinställning. Detta är en avvikelse från den linjära karaktären hos karakteristiken för VCO-frekvensändringen från avstämningsspänningen [4] ;
- RF VCO uteffekt . Beror på frekvensen och bestäms av typen av generator som används och elementbasen;
- Avvikelse från det nominella effektvärdet vid VCO-utgången. Detta är skillnaden mellan den maximala och lägsta uteffektnivån för VCO:n till en 50 Ω belastning vid en given temperatur (uttryckt i dB) kontra frekvens;
- Uteffekt kontra temperatur. Detta är förändringen i grundsignaleffekten vid VCO-utgången som en funktion av temperaturen;
- Frekvensberoende på temperatur . Ändring i VCO-frekvens med temperatur vid en konstant avstämningsspänning;
- Frekvensagility (VCO-transienttid). Detta är den tid det tar för VCO-utgångsfrekvensen att sätta sig till 90 % av sitt slutvärde efter att VCO-frekvenssvepet har startat;
- Modulationsbandbredd. Detta är frekvensen för den modulerande signalen vid vilken frekvensavvikelsen minskar till 0,707 av dess konstanta värde. Det beror vanligtvis på impedansen hos den modulerande signalkällan, som vanligtvis är 50 ohm;
- Restavstämning av VCO. Med en stegvis förändring i avstämningsspänningen kommer VCO:n att avstämmas från den initiala frekvensen fi till den slutliga frekvensen f2 . I detta fall kommer frekvensen f 2 att ställas in på önskat värde efter en stund. Den återstående avstämningen av VCO är frekvensens avvikelse från slutvärdet under en viss tid efter en abrupt förändring i avstämningsspänningen;
- VCO frekvensdrift. Detta är frekvensavvikelsen från det slutliga värdet under en viss tid efter en abrupt förändring i avstämningsspänningen;
- VCO frekvensdrift med temperaturförändring. Detta är förändringen i VCO-frekvens som en funktion av temperaturen vid en konstant avstämningsspänning;
- Frekvensdrag. Detta är avvikelsen av VCO:s utfrekvens från det nominella värdet, orsakad av förändringar i dess utgångsbelastning;
- Frekvensoffset. Detta är en förändring av VCO-utgångsfrekvensen under yttre påverkan, exklusive en förändring i generatorbelastningen, vid en konstant avstämningsspänning;
- Harmonisk distorsion av VCO-utgångsspänningen. Detta är nivån för de harmoniska komponenterna i utsignalen. Mätt i dB i förhållande till bärvågen (dBc);
- Sidokomponenter, icke-harmoniska sidokomponenter. Falska komponenter och icke-övertonsberoende signaler som finns i VCO-utgångsspektrumet;
- fasbrus. Den mäts i ett 1 Hz-band med avseende på effekten av bärvågsfrekvensen vid en viss frekvensförskjutning eller avstämning från den [1] [5] .
Se även
Anteckningar
- ↑ 1 2 Spänningsstyrda generatorer Arkiverade 25 oktober 2013 på Wayback Machine .
- ↑ Spänningsstyrda generatorer Arkivexemplar daterad 30 maj 2012 på Wayback Machine // LIT-FONON OJSC.
- ↑ Spänningsstyrda generatorer. Bytte VCOs Arkiverad 25 oktober 2013 på Wayback Machine // Radio Design and RF Technologies.
- ↑ Denna parameter är viktig när du använder VCO som en V/F-omvandlare.
- ↑ GUN - Radio Wiki Arkiverad 11 maj 2012 på Wayback Machine .
Länkar