Generador controlado por voltaje
Generador controlado por voltaje (VCO; ing. VCO ) - generador electrónico , cuya frecuencia de oscilación depende del voltaje de control suministrado al generador [1] . Los VCO se utilizan ampliamente en varios sistemas radioelectrónicos: equipos de comunicación por radio, control automático, instrumentos musicales eléctricos , etc.
Tipos de VCO
Los VCO se pueden dividir en dos tipos según la señal de salida:
Los osciladores armónicos generan una forma de onda sinusoidal. Incluyen un amplificador y un circuito resonante (el circuito es necesario para devolver la señal a la entrada). La oscilación se produce en la frecuencia de sintonización, donde se produce una ganancia positiva alrededor del bucle.
Los osciladores de relajación pueden generar formas de onda de diente de sierra o triangulares. A menudo se utilizan en circuitos integrados monolíticos (MIS) y pueden proporcionar una amplia gama de frecuencias [2] . Hay tres métodos para construir un VCO, que se utilizan con mayor frecuencia para la implementación en un diseño integral:
- generadores con resonador pasivo que contiene un sistema oscilatorio, un resonador de cuarzo , dispositivos SAW, resonadores de otro tipo que determinan la frecuencia nominal de la señal generada y su calidad;
- osciladores de relajación, en los que el condensador de ajuste de frecuencia se recarga alternativamente desde una fuente de corriente continua entre dos valores de umbral;
- Generador en anillo , formado por un número impar de inversores asimétricos o un número par/impar de inversores diferenciales con su conexión en un circuito en anillo [3] .
Principales parámetros y características de VCO
Para generadores controlados por voltaje, se acostumbra distinguir los siguientes parámetros:
- Rango de frecuencia de sintonización de VCO . Determina el rango de cambio de frecuencia desde la señal mínima ( f min ) a la señal máxima ( f max ) en la salida del generador;
- La inclinación de la frecuencia de sintonización del VCO. Esta es la pendiente de la característica de sintonización en frecuencia desde el voltaje de sintonización (expresado en Hz / V), que muestra cuánto cambiará la frecuencia de salida cuando el voltaje de control cambie en uno;
- Característica de sintonización de frecuencia del VCO. Esta es la frecuencia de salida del VCO graficada frente al voltaje de control;
- No linealidad de la sintonización de frecuencia. Esta es una desviación de la naturaleza lineal de la característica del cambio de frecuencia del VCO del voltaje de sintonización [4] ;
- Potencia de salida de RF VCO . Depende de la frecuencia y está determinada por el tipo de generador utilizado y la base del elemento;
- Desviación del valor de potencia nominal en la salida del VCO. Esta es la diferencia entre el nivel de potencia de salida máximo y mínimo del VCO en una carga de 50 Ω a una temperatura dada (expresada en dB) versus la frecuencia;
- Potencia de salida frente a temperatura. Este es el cambio en la potencia de la señal fundamental en la salida del VCO en función de la temperatura;
- Dependencia de la frecuencia con la temperatura . Cambio en la frecuencia del VCO con la temperatura a un voltaje de sintonización constante;
- Agilidad de frecuencia (tiempo transitorio de VCO). Este es el tiempo que tarda la frecuencia de salida del VCO en establecerse en el 90 % de su valor final una vez que ha comenzado el barrido de frecuencia del VCO;
- Ancho de banda de modulación. Esta es la frecuencia de la señal de modulación en la que la desviación de frecuencia disminuye a 0,707 de su valor constante. Por lo general, depende de la impedancia de la fuente de la señal de modulación, que suele ser de 50 ohmios;
- Desafinación residual del VCO. Con un cambio de paso en el voltaje de sintonización, el VCO se sintonizará desde la frecuencia inicial f 1 hasta la frecuencia final f 2 . En este caso, la frecuencia f 2 se establecerá en el valor requerido después de un tiempo. La desafinación residual del VCO es la desviación de la frecuencia del valor final durante un cierto tiempo después de un cambio brusco en el voltaje de sintonización;
- Deriva de frecuencia del VCO. Esta es la desviación de frecuencia del valor final durante un cierto tiempo después de un cambio brusco en el voltaje de sintonización;
- Deriva de la frecuencia del VCO con el cambio de temperatura. Este es el cambio en la frecuencia del VCO en función de la temperatura a un voltaje de sintonización constante;
- Tirón de frecuencia. Esta es la desviación de la frecuencia de salida del VCO del valor nominal, causada por cambios en su carga de salida;
- Compensación de frecuencia. Este es un cambio en la frecuencia de salida del VCO bajo influencias externas, excluyendo un cambio en la carga del generador, a un voltaje de sintonización constante;
- Distorsión armónica de la tensión de salida del VCO. Este es el nivel de los componentes armónicos de la señal de salida. Medido en dB relativo a la portadora (dBc);
- Componentes laterales, componentes laterales no armónicos. Componentes espurios y señales no dependientes de armónicos presentes en el espectro de salida del VCO;
- ruido de fase Se mide en una banda de 1 Hz con respecto a la potencia de la frecuencia portadora en un determinado desplazamiento de frecuencia o desafinación de la misma [1] [5] .
Véase también
Notas
- ↑ 1 2 Generadores controlados por voltaje Archivado el 25 de octubre de 2013 en Wayback Machine .
- ↑ Generadores controlados por voltaje Copia de archivo fechada el 30 de mayo de 2012 en Wayback Machine // LIT-FONON OJSC.
- ↑ Generadores controlados por voltaje. VCO conmutados Archivado el 25 de octubre de 2013 en Wayback Machine // Radio Design and RF Technologies.
- ↑ Este parámetro es esencial cuando se usa el VCO como convertidor V/F.
- ↑ GUN - Radio Wiki Archivado el 11 de mayo de 2012 en Wayback Machine .
Enlaces