ما هو مذبذب التحكم في الجهد؟
المذبذب الذي يتم التحكم فيه بالجهد هو مذبذب بإشارة خرج يمكن أن يتنوع خرجها عبر نطاق يتم التحكم فيه بواسطة جهد الدخل DC. إنه مذبذب يرتبط تردد خرجه مباشرة بالجهد عند مدخله. يختلف تردد التذبذب من بضع هرتز إلى مئات جيجا هرتز. عن طريق تغيير جهد الدخل DC ، الإخراج تردد الإشارة يتم تعديل المنتج.
2 أنواع من المذبذبات ذات الجهد الكهربائي
- المذبذبات التوافقية: الناتج عبارة عن إشارة ذات شكل موجة جيبية. ومن الأمثلة على ذلك المذبذبات البلورية ومذبذبات الخزان
- مذبذبات الاسترخاء: الناتج عبارة عن إشارة ذات شكل موجة مثلثة أو مسننة ويوفر نطاقًا واسعًا من الترددات التشغيلية. يعتمد تردد الخرج على وقت شحن وتفريغ المكثف.
مبدأ العمل الأساسي لمولد شكل موجة سن المنشار VCO
بالنسبة لمذبذب متحكم في الجهد يولد شكل موجة سن المنشار ، فإن المكون الرئيسي هو المكثف الذي يقوم بالشحن والتفريغ يقرر تشكيل شكل الموجة الناتج. يتم إعطاء المدخلات في شكل جهد يمكن التحكم فيه. يتم تحويل هذا الجهد إلى إشارة حالية ويتم تطبيقه على المكثف. عندما يمر التيار عبر المكثف ، يبدأ في الشحن ويبدأ الجهد في البناء عبره. نظرًا لأن المكثف يشحن والجهد عبره يزداد تدريجيًا ، تتم مقارنة الجهد بالجهد المرجعي باستخدام المقارنة.
عندما يتجاوز جهد المكثف الجهد المرجعي ، يولد المقارنة ناتجًا منطقيًا عاليًا يؤدي إلى تشغيل الترانزستور ، ويتم توصيل المكثف بالأرض ويبدأ في التفريغ. وبالتالي فإن شكل الموجة الناتج الناتج هو تمثيل لشحن وتفريغ المكثف ويتم التحكم في التردد بواسطة جهد التيار المستمر.
تطبيقات VCO
- معدات التشويش الإلكترونية.
- وظيفة المولد.
- إنتاج الموسيقى الإلكترونية لإنتاج أنواع مختلفة من الضوضاء.
- حلقة مغلقة المرحلة.
- توليفات التردد ، وتستخدم في دوائر الاتصال.
عملي VCO - LM566
مثال عملي على مذبذب الجهد (VCO) هو LM566. LM566 هو VCO للأغراض العامة والذي يمكن استخدامه لتوليد موجات مربعة ومثلثة كجهد دخل للدالة.
تم تحديد LM566 للتشغيل في نطاق درجة حرارة من 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية. التردد الذي هو دالة خطية لجهد تحكم. يتم التحكم في التردد أيضًا بواسطة مقاوم ومكثف خارجي ، تتحكم قيمهما في تردد التشغيل الحر.
دبوس الوصف:
- دبوس 1: أرضي (GND)
- دبوس 2: لا يوجد اتصال (NC)
- دبوس 3: خرج موجة مربعة
- دبوس 4: خرج موجة مثلثة
- دبوس 5: إدخال التعديل
- دبوس 6: توقيت المقاوم
- دبوس 7: توقيت مكثف
- دبوس 8: Vcc
سمات:
- الحد الأقصى لجهد التشغيل هو 10 فولت إلى 24 فولت
- استقرار درجات الحرارة العالية
- درجة حرارة التشغيل هي 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية
- يمكن التحكم في التردد باستخدام التيار أو الجهد أو المقاوم أو المكثف
- تبديد الطاقة 300mV
- ممتاز رفض مصدر الطاقة
التطبيقات:
- وظيفة المولد
- مولد لهجة
- تعديل FM
- مفتاح تحويل التردد
- مولد الساعة
عمل LM566:
يوضح الشكل أن LM566 IC يحتوي على مصادر حالية لشحن وتفريغ مكثف خارجي بمعدل يحدده المقاوم الخارجي R1 والجهد الكهربائي المعدل للتيار المستمر V.
يتم توصيل مكثف 0.001 درجة فهرنهايت بالدبوس 5 والدبوس 6. يتم استخدام دائرة تشغيل شميت لتبديل المصادر الحالية بين شحن وتفريغ المكثف ويتم توفير الجهد المثلثي الناتج عبر المكثف والموجة المربعة من مشغل شميت كمخرجات من خلال مكبرات الصوت العازلة. يتم تخزين كلا شكلي الموجات الناتج مؤقتًا بحيث تكون معاوقة الخرج لكل منهما 50 f2. الحجم النموذجي للموجة المثلثية والموجة المربعة هو 2.4Vpeak إلى الذروة و 5.4Vpeak إلى الذروة. تردد التشغيل الحر أو التشغيل المركزي ، f0 هو
تطبيق VCO - حلقة مغلقة الطور
ما هي الحلقة المغلقة المرحلة؟
إنها دائرة إلكترونية تُستخدم لقفل تردد الخرج للمذبذب المتحكم فيه بالجهد بتردد الإدخال المطلوب من خلال المقارنة المستمرة بين طور تردد الإدخال وتردد خرج VCO. يتم استخدام PLL لتوليد إشارة أو تعديلها أو إعادة تشكيلها. وهي تستخدم بشكل أساسي في تعديل التردد وتعديل السعة. يتم ضبط تردد الخرج للمذبذب الذي يتم التحكم فيه بالجهد باستمرار حتى يتطابق مع تردد الإدخال.
كيف تعمل حلقة تأمين المرحلة؟
في مخطط الكتلة أعلاه ، يقارن PD أو كاشف الطور تردد الإخراج مع التردد المرجعي للإدخال. في حالة وجود أي عدم تطابق ، يولد كاشف الطور إشارة خطأ يتم ترشيحها باستخدام مرشح تمرير منخفض لإزالة الضوضاء ويتم تطبيق هذه الإشارة على المذبذب المتحكم فيه بالجهد لتوليد تردد الإخراج وفقًا لذلك. يتم إعطاء تردد الخرج هذا إلى كاشف الطور من خلال قسمة على عداد N الذي يقسم تردد الخرج برقم معين N.
تطبيق عملي لـ PLL - Tone Decoder باستخدام LM567
LM567 عبارة عن وحدة فك ترميز نغمة. الغرض منه هو إعطاء مفتاح ترانزستور مشبع إلى الأرض عندما تكون إشارة الدخل متاحة. يتكون من مذبذب يتم التحكم فيه بالجهد (VCO) وكاشف الطور. المذبذب المتحكم فيه بالجهد هو التحقق من التردد المركزي لجهاز فك التشفير. تُستخدم المكونات الخارجية لضبط التردد المركزي وعرض النطاق وتأخير الإخراج.
يشكل كاشف الطور و VCO حلقة مغلقة الطور (PLL) عندما يتم قفل PLL وتتجاوز سعة إشارة الإدخال عتبة داخلية محددة مسبقًا ، يتم تنشيط مفتاح إلى الأرض على الخرج.
سمات:
- نطاق تردد من 20 إلى 1 بمقاوم خارجي
- إخراج متوافق مع منطق مع قدرة غرق تيار 100mA
- عرض النطاق الترددي قابل للتعديل
- رفض عالي للإشارات والضوضاء خارج النطاق
- المناعة ضد الإشارات الخاطئة
- تردد مركز عالي (0.01 هرتز إلى 500 كيلوهرتز)
يحتوي جهاز فك ترميز نغمة LM567 PLL على العديد من التطبيقات مثل فك ترميز نغمة اللمس ، ومذبذب دقيق ، ومراقبة التردد ، والتحكم ، واستخراج FSK واسع النطاق ، وأدوات التحكم بالموجات فوق الصوتية ، وأجهزة التحكم عن بعد الحالية للناقل ، وأجهزة فك ترميز الاتصالات.
عمل جهاز فك الشفرة LM567 PLL:
يتم تشغيل LM567 بجهد إمداد من 2 فولت إلى 9 فولت وترددات دخل تتراوح من 1 هرتز إلى 500 كيلو هرتز. يجب تقسيم مكثف توقيت المذبذب Ct إلى قسمين لمضاعفة تردد المذبذب بالنسبة لتردد الإدخال ويجب تقليل مكثفات المرشح C1 و C2 للحفاظ على نفس ثوابت وقت المرشح. عندما يتم قفل PLL ، يتم تبديل دبوس الإخراج 8 إلى الأرض وتنشيطه. لا يوجد تيار إمداد إضافي مطلوب لتنشيط المفتاح. وتتناسب مقاومة التشغيل الخاصة بالمفتاح عكسيا مع العرض. المدخل له سعة كافية لجعل pin1 أقل من 2/3 Vs.
أتمنى أن تكون قد حصلت على فكرة عن مذبذب التحكم في الجهد من المقالة أعلاه ، لذا إذا كان لديك أي استفسارات حول هذا المفهوم أو عن الكهرباء و المشاريع الالكترونية اترك قسم التعليقات أدناه.
