Spanningsgestuurde oscillator

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf Voltage-controlled oscillator)
Ga naar: navigatie, zoeken

Een spanningsgestuurde oscillator (VCO van Voltage Controlled Oscillator) is een oscillator waarvan de frequentie wordt bepaald door een elektrische spanning, die op de daarvoor bedoelde ingang wordt aangesloten. Spanningsgestuurde oscillatoren worden veel gebruikt in zend- en ontvangapparaten en in analoge synthesizers.

De spanning op de ingang van de VCO kan op verschillende manieren de frequentie van de oscillator bepalen. In hoogfrequente schakelingen van radio en televisie kan een varicap in de oscillator opgenomen zijn. Dit is een kleine condensator waarvan de capaciteit afhangt van de gelijkspanning die erop wordt aangesloten. Doordat de capaciteit verandert, wordt de frequentie van de trillingskring in de oscillator veranderd.

Toepassingen van een VCO vindt men onder andere in FM-ontvangers: men gebruikt een VCO in een PLL (fasevergrendelde regelkring, Eng. Phase-Locked Loop) die door terugkoppeling de spanning van VCO regelt. Dit betekent dat de terugkoppeling ervoor zorgt dat de VCO constant dezelfde frequentie genereert als het ontvangen FM-signaal. Omdat de frequentie van een FM-signaal door de modulatie varieert in de tijd, kan de bijregelspanning dat naar de VCO loopt gebruikt worden voor demodulatie van het ontvangen signaal.

Ook FM-zenders maken vaak actief gebruik van een VCO.

Synthesizers[bewerken]

De VCO in een synthesizer

In (analoge) synthesizers worden VCO's met een logaritmische karakteristiek gebruikt voor opwekking van de tonen. Het toetsenbord wekt een lineair oplopende spanning op van de laagste tot de hoogste toets. Maar de bijbehorende frequenties verlopen logaritmisch. Deze VCO's worden meestal zo ontworpen dat ze voor iedere volt verhoging van stuurspanning de dubbele frequentie (een octaaf hoger) genereren. Naast de regelspanning voor de tonen van de toetsen kan er ook een spanning voor modulatie aangeboden worden, bijvoorbeeld uit een laagfrequente oscillator (LFO). In deze VCO's wordt doorgaans geen gebruik gemaakt van een varicap. Nauwkeurige stroombronnen en -spiegels en versterkers doen hier het werk. Ze regelen op- en ontlaadstromen voor condensatoren in RC-oscillators.

Om zo veel mogelijk keus in klankkleur te krijgen produceren de VCO's in synthesizers meestal meerdere golfvormen, zoals een sinus, een blokgolf, een puls, een zaagtand- en driehoekgolven. Een sinusgolf heeft geen boventonen en klinkt als een blokfluit. Hoe hoekiger en asymmetrischer de golfvorm is, hoe meer boventonen dit signaal heeft en hoe scherper het vaak klinkt. Met andere modules van de synthesizer (met name de VCA's en VCF's) kunnen deze klanken verder bewerkt worden.

In moderne digitale synthesizers worden de oscillatoren soms DCO (van Digitally Controlled Oscillator) maar soms ook nog gewoon VCO genoemd. Hier zijn het digitale processors die de frequenties en de golfvormen bepalen. Deze bieden nog meer mogelijkheden dan hun analoge voorgangers.

Zie ook[bewerken]