Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

312 14. FESZÜLTSÉGGEL VEZÉRELHETŐ OSZCILLÁTOROK
+U t
R 1
C 2
U h >0
U d
C 0
C d
L
C 1
I 0
14.1. ábra. Egy varicap diódával hangolható kapacitív hárompont oszcillátor kapcsolási rajza.
kifejezés szerint függ a diódára kapcsolt záró irányú előfeszítéstől, ahol U d < 0 a dióda nyitóirányú
előfeszítő feszültsége, U k < 0 az adott diódára jellemző feszültség konstans , C d0 az
U d = 0 feszültséghez tartozó kapacitás és n = 0,33 − 0,5 a kapacitás változására jellemző
kitevő. A kapcsolásbanU d = −U h , ahol U h a hangolási feszültség.
Az áramkör működését az alábbiakkal lehet jellemezni:
– A kapcsolás lényegében megegyezik a 13.24. ábrán megadott kapacitív hárompont elrendezéssel,
azzal a különbséggel, hogy itt a C 1 , C 2 , és L elemekből álló rezgőkörrel
párhuzamosan aC 0 csatolókondenzátoron keresztül egy záró irányban előfeszítettC d kapacitású
varicap diódát kapcsoltunk. Éppen ezért az oszcillátor rezonancia frekvenciája
az
√
1
ω 0 =
(14.2)
L((C 1 ×C 2 )+(C 0 ×C d ))
kifejezéssel határozható meg,
– A tranzisztor munkapontját itt azI 0 áramú áramgenerátor állítja be,
– AzR, általában nagy értékű, ellenálláson nem folyik egyenáram, és az a szerepe, hogy az
U h záró irányú hangoló feszültséget eljuttassa a varicap diódához (konvenció szerint az
U d a dióda nyitófeszültségének az irányát jelöli). Emellett az ellenállás azért nagy értékű,
hogy az a rezgőkört csak kis mértékben terhelje.
14.2. Feszültséggel vezérelhető relaxációs oszcillátorok
Amint azt a korábbi fejezetekben láttuk, a relaxációs oszcillátorok általában hiszterézises komparátorokkal,
kondenzátorral, és valamilyen kapcsolható elemmel (például ideális kapcsolóval
kapcsolt változó irányú áramforrással) valósíthatók meg. A relaxációs oszcillátorok periódusideje
(frekvenciája) attól függ, hogy a kondenzátort az áramforrás milyen idő alatt képes két
küszöbfeszültség között áttölteni. Ha a töltőáram nagyobb, akkor az áttöltés ideje kisebb, azaz
a relaxációs oszcillátor rezgési frekvenciája nagyobb. Mindebből nyilvánvalóan következik,
hogy a töltőáram változtatásával a relexációs oszcillátorok rezgési frekvenciája változtatható.
Az alábbiakban erre mutatunk néhány elvi áramköri megoldást.
Hiszterézises komparátorral és egyirányú vezérelt áramgenerátorral felépített, feszültséggel
vezérelhető relaxációs oszcillátor