- Prinsipyo sa Paggawa ng
- Kinokontrol ng Boltahe na Oscillator - Praktikal na Aplikasyon
- Mga aplikasyon ng Voltage Controlled Oscillators (VCO)
- Ano ang isang Phase Locked Loop (PLL)?
- PLL - Praktikal na Aplikasyon
Karamihan sa mga consumer electronic device sa paligid natin tulad ng Mga mobile phone, TV, Radio, Mp3 Player atbp ay isang kumbinasyon ng Digital at Analog Electronics. Kung saan man mayroong wireless transmission / pagtanggap o audio signal ay kasangkot sa isang elektronikong disenyo doon kakailanganin natin ng pana-panahong oscillating electronic signal ang mga signal na ito ay tinawag bilang mga Oscillating signal at napaka kapaki-pakinabang sa wireless transmission o upang maisagawa ang mga pagpapatakbo na nauugnay sa oras.
Ang isang Oscillator sa electronics ay karaniwang tumutukoy sa isang circuit na may kakayahang makabuo ng mga waveform. Ang waveform na ito ay maaaring maging ng Sine, tatsulok o kahit isang uri ng ngipin na nakita. Ang ilan sa mga pinakakaraniwang oscillator circuit ay LC circuit, Tank circuit atbp. Isang Boltahe na Kinokontrol na Oscillatoray isang oscillator na gumagawa ng mga oscillating signal (mga form ng alon) na may dalas ng variable. Ang dalas ng waveform na ito ay iba-iba sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng lakas ng boltahe ng Input. Sa ngayon maaari mong isipin ang isang Voltage Controlled Oscillator (VCO) na isang itim na kahon na kumukuha sa Boltahe ng variable na lakas at gumagawa ng isang output signal ng variable frequency, at ang dalas ng output signal ay direktang proporsyonal sa lakas ng input voltage. Malalaman namin ang higit pa tungkol sa itim na kahon na ito at kung paano gamitin ang isa sa aming mga disenyo sa tutorial na ito.
Prinsipyo sa Paggawa ng
Maraming uri ng mga circuit ng VCO na ginagamit sa iba't ibang mga application, ngunit maaari silang malawak na mauri sa dalawang uri batay sa kanilang boltahe ng output.
Harmonic Oscillators: Kung ang Output waveform ng oscillator ay sinusoidal pagkatapos ito ay tinatawag na harmonic Oscillators. Ang mga RC, LC circuit at Tank circuit ay nabibilang sa kategoryang ito. Ang mga ganitong uri ng oscillator ay mas mahirap ipatupad ngunit mas mahusay ang katatagan kaysa sa Relaxation Oscillator. Ang mga harmonical oscillator ay tinatawag ding oscillator ng linear voltage.
Relaxation Oscillator: Kung ang output waveform ng oscillator ay nasa sawtooth o triangular form kung gayon ang oscillator ay tinatawag na Relaxation Oscillator. Ang mga ito ay medyo madaling ipatupad at samakatuwid ay pinaka malawak na ginagamit. Ang Relaxation Oscillator ay maaaring karagdagang naiuri
- Ang Emitter Coupled Voltage Controlled Oscillator
- Ground capacitor Boltahe Kinokontrol na Oscillator
- Pag-antala batay sa singsing na Kinokontrol ng Oscillator ng Boltahe
Kinokontrol ng Boltahe na Oscillator - Praktikal na Aplikasyon
Tulad ng nabanggit na mas maaga ang VCO ay maaaring simpleng makagawa gamit ang pares ng RC o LC, ngunit sa tunay na aplikasyon ng mundo wala talagang gumagawa nito. Mayroong ilang nakatuon na IC na may kakayahang makabuo ng mga oscillation batay sa boltahe ng pag-input. Ang isa sa mga karaniwang ginagamit na IC ay ang LM566 mula sa pambansang semiconductor.
Ang IC na ito ay may kakayahang makabuo ng parehong tatsulok at parisukat na alon at ang nominal na dalas ng alon na ito ay maaaring itakda sa pamamagitan ng paggamit ng isang panlabas at capacitor at isang risistor. Mamaya ang dalas na ito ay maaari ding iba-iba sa real time batay sa input boltahe na ibinigay dito.
Ang diagram ng pin ng LM566 IC ay ipinapakita sa ibaba
Ang IC ay maaaring mapatakbo alinman sa mula sa isang solong supply o mula sa isang dalawahang supply rail na may operating boltahe hanggang 24V. Ang mga pin na 3 at 4 ay ang mga output pin na nagbibigay sa amin ng square alon at Triangle na alon ayon sa pagkakabanggit. Ang Nominal frequency ay maaaring maitakda sa pamamagitan ng pagkonekta sa tamang halaga ng Capacitor at Resistor sa mga pin na 7 at 6.
Ang mga formula upang makalkula ang halaga ng R at C batay sa dalas ng output (Fo) ay ibinibigay ng mga formula
Fo = 2.4 (Vss - Vc) / Ro + Co + Vss
Kung saan, Ang Vss ay ang boltahe ng suplay (narito 12V) at ang Vc ay ang boltahe ng kontrol na inilapat sa pin 5 batay sa kaninong lakas ang kinokontrol ng dalas ng output. (Dito nakabuo kami ng isang potensyal na divider gamit ang 1.5k at 10k Resistor upang magbigay ng isang pare-pareho na boltahe sa pin 5). Ang isang sample na diagram ng circuit para sa LM566 ay ipinapakita sa ibaba
Sa mga praktikal na aplikasyon ang Resistors 1.5k at 10k ay maaaring balewalain at ang boltahe ng kontrol ay maaaring direktang ibigay sa pin 5. Maaari mo ring baguhin ang halaga ng Ro at Co batay sa kinakailangan mong saklaw ng dalas ng output. Sumangguni din sa datasheet upang suriin kung paano nag-iiba ang dalas ng output frequency na patungkol sa boltahe ng kontrol ng Input. Ang halaga ng dalas ng output ay naaakma gamit ang Control boltahe (sa pin 5) na may isang ratio ng 10: 1, na makakatulong sa amin sa pagbibigay ng isang malawak na hanay ng kontrol.
Mga aplikasyon ng Voltage Controlled Oscillators (VCO)
- Frequency Shift Keying
- Mga nagpapakilala sa dalas
- Mga nakikilala sa Keypad Tone
- Mga Generator ng Clock / Signal / Function
- Ginamit upang bumuo ng Mga Phase Locked Loops.
Ang oscillator na kinokontrol ng boltahe ay ang pangunahing bloke ng pag-andar sa isang sistema ng Phase Locked Loop. Kaya't maunawaan din natin ang tungkol sa Phase na naka-lock na Loop, kung bakit ito mahalaga at kung ano ang ginagawa ng isang VCO sa loob ng isang Phase Locked Loop.
Ano ang isang Phase Locked Loop (PLL)?
Ang Phase Locked Loop ay tinukoy din bilang PPL, ay isang control system habang higit sa lahat ay binubuo ng tatlong mahahalagang bloke. Ang mga ito ay Phase Detector, Mababang Pass Filter at Boltahe na kinokontrol ng Oscillator. Sama-sama ang tatlong form na ito ng isang control system na patuloy na inaayos ang dalas ng output signal batay sa dalas ng input signal. Ang block diagram ng isang PLL ay ipinapakita sa ibaba
Ang sistema ng PLL ay ginagamit sa aplikasyon kung saan ang isang mataas na matatag na Frequency (f OUT) ay kailangang makuha mula sa isang hindi matatag na signal ng dalas (f IN). Ang pangunahing pag-andar ng isang PLL circuit ay upang makabuo ng output signal na may parehong dalas ng input signal. Napakahalaga nito sa mga wireless application tulad ng Routers, RF transmission system, Mobiles network atbp.
Inihambing ng detektor ng Phase ang dalas ng Input (f IN) sa dalas ng output (f OUT) gamit ang ibinigay na path ng feedback. Ang pagkakaiba sa dalawang signal na ito ay inihambing at ibinigay sa mga tuntunin ng isang halaga ng boltahe, at tinukoy bilang Error voltage signal. Ang signal ng boltahe na ito ay magkakaroon din ng ilang mataas na dalas ng ingay na isinama dito, na maaaring ma-filter sa pamamagitan ng paggamit ng isang Low pass filter. Pagkatapos ang signal ng boltahe na ito ay ibinibigay sa isang VCO na kung alam na nating nag-iiba ang dalas ng output batay sa ibinigay na signal ng boltahe (control boltahe).
PLL - Praktikal na Aplikasyon
Ang isa sa karaniwang ginagamit na pagpapatupad ng IC ng IC ay ang LM567. Ito ay isang tone decoder IC, nangangahulugang nakikinig ito sa isang partikular na na-configure ng uri ng tono ng tone sa pin 3 kung natanggap ang tono na ito ay kumokonekta sa output (pin 8) sa lupa. Kaya karaniwang upang makinig sa lahat ng tunog na magagamit sa dalas at patuloy na ihinahambing ang dalas ng mga signal ng tunog na may isang preset na dalas gamit ang diskarteng PLL. Kapag tumugma ang mga frequency sa output pin ay bumaba ito. Ang pin ng LM567 IC ay ipinapakita sa ibaba, ang circuit ay lubos na madaling kapitan sa ingay kaya't huwag magulat kung hindi mo magawang magtrabaho ang IC na ito sa isang breadboard.
Tulad ng ipinakita sa pin out, ang IC ay binubuo ng isang circuit ng detector na I at Q Phase sa loob nito. Sinusuri ng mga detector ng Phase ang pagkakaiba sa pagitan ng itinakdang dalas at papasok na signal ng dalas. Ginagamit ang mga panlabas na bahagi upang maitakda ang halaga ng itinakdang dalas na ito. Ang IC ay binubuo rin ng isang Filter circuit na kung saan ay sasala ang hindi wastong paglipat ng ingay, ngunit nangangailangan ito ng isang panlabas na kapasitor na konektado sa pin 1. Ang 2 nd pin ay ginagamit upang itakda ang bandwidth ng IC, mas mataas ang capacitance na mas mababa ay ang bandwidth. Ginagamit ang mga pin na 5 at 6 upang maitakda ang halaga ng itinakda na dalas. Ang halagang dalas na ito ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paggamit ng mga formula sa ibaba
Ang pangunahing circuit para sa LM567 IC ay ipinapakita sa ibaba.
Ang Input Signal na ang dalas ay dapat ihambing ay ibinibigay sa pin 3 sa pamamagitan ng isang pagsukat ng kapasitor ng halagang 0.01uF. Ang dalas na ito ay inihambing sa itinakdang dalas. Ang dalas ay itinakda gamit ang 2.4k Resistor (R1) at 0.0033 Capacitor (C1), ang mga halagang ito ay maaaring kalkulahin alinsunod sa iyong itinakdang dalas gamit ang nabanggit na mga pormula.
Kapag ang dalas ng pag-input ay naitugma sa itinakdang dalas ang output pin (pin 8) ay mai-grounded. Kung hindi man ay mananatiling mataas ang pin na ito. Dito namin ginamit ang isang Resistor (R L) bilang pag-load, ngunit karaniwang ito ay magiging isang Led, o buzzer tulad ng hinihiling ng disenyo. Sa gayon ang LM567 ay gumagamit ng kakayahan ng VCO na ihambing ang mga frequency na lubhang kapaki-pakinabang sa mga application na nauugnay sa audio / wireless.
Inaasahan kong nakakuha ka ng magandang ideya tungkol sa VCO's ngayon, kung mayroon kang anumang pagdududa i-post ang mga ito sa seksyon ng komento o gamitin ang mga forum.
Suriin din:
- RC Phase Shift Oscillator
- Wein Bridge Oscillator
- Quartz Crystal Oscillator