Un semplice VCO

Stampa
( 2 Votes ) 
Valutazione attuale:  / 2
ScarsoOttimo 
Categoria: Elettronica
Data pubblicazione
Scritto da Equelna Visite: 4505

Un semplice VCO

Un semplice ed utile VCO con 2 decadi di sweep

Quante volte ci siamo posti il problema di avere a disposizione una fonte di segnale in onda quadra con frequenza variabile solo impostando una certa tensione in ingresso?
Questo schema non è totalmente farina del mio sacco ma è una rielaborazione di un application note di un datasheet.

Schema elettrico



 

La tensione continua applicata agli ingressi di U1 inizialmete porta l'uscita di U1 a presentare un valore crescente in quanto sul l'ingresso non invertente non è presente alcuna cella RC che genera ritardo (la tensione su questo pin è sempre pari a VIN / 2). La stessa tensione VIN è applicata all'ingresso invertente connesso a C1, e considerando che l'uscita di U1 è ad un potenziale costante +V,  il valore della tensione su tale ingresso aumenterà con un certo ritardo. Quando la tensione supera la VIN / 2 l'uscita di U1 tenderà ad essere quasi 0.  Ora prendiamo in considerazione U2 questo è un comparatore puro il suo ingresso negativo è direttamente connesso all'uscita di U1 e l'uscita sarà sempre di valore opposto. L'ingresso positivo del comparatore è connesso al partitore resistivo R9 R8 (connessa all'uscita)  che produce il livello di trigger tale che il cambio di stato dell'uscita avvenga solo al superamento di tale soglia (il valore di tensione è dato da R9 /( R8+R9+R4) * V2, se assumiamo V2=5V il valore di trigger è 0.25V) .
L'uscita del comparatore tramite R6 comanda Q1.
Quando questo è in saturazione porta a massa  R7 scaricando C1, questo fa si che l'ingresso invertente di U1 vada ad un potenziale inferiore e quindi l'uscita di U1 torna a crescere fino a superare il valore di soglia del comparatore.  Al variare della tenzione di ingresso cambia la velocità con cui viene caricato C1 e di conseguenza anche la velocità con cui questo vie scaricato.
Di seguito il diagramma della variazione di frequenza 
L'immagine è stata ridimensionata. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita. Le dimensioni originali sono 1200x422

Da questo diagramma si nota come la frequenza è funzione della tensione d'ingresso.
Con i valori riportati nello schema si va da circa 130Hz a quasi 16KHz sono poco più di due decadi. Il valore di C1 è consigliabile non variarlo troppo (tra 6.8nF e 15nF)  in quanto incide in modo poco significativo sulle frequenza generabili, mentre sono molto più significativi i valori di R1 R8 R9.

La formula per calcolare approssitivamente la fOut è:

fOut= VIN * (R8+R9) / (8*VPU * R8 * R1) * C1

dove VIN è la tensione applicata all'ingresso

VPU e la tensione sul partitore del trigger.

 

Credo sia tutto e spero che possa essere di aiuto a qualcuno.

 

Comunque forza con il saldatore e buon divertimento

 

 

PS.: come da suggerimento di Thermidor ho provato ha modificare i valori di R8 e R9 senza ottenere grosse variazione nello sweep, ma mi sono accorto, grazie Thermidor, che nel calcolo della VPU entra anche la R6 nonchè il valore della VBE di Q1, da cui ho dedotto che forse per ridurre il valore della soglia del trigger si poteva anche intervenire su R6. Il valore di 100K non è significativo nel calcolo, ma se lo portiamo a 15k il valore max dell'output scende da 4.8V a 3.1V ma si passa da un rapporto fOutmax / fOutmin di 120 (R6=100k) a 166 (R6=15k). Inoltre ho notato che la tensione VIN può essere portata fino a 60V in quanto sugli ingressi non supera il valore di 27.2V .

Joomla 1.7 Templates designed by College Jacke