Informe Taller VCO

Universitaria AgustinianaIngeniería en telecomunicaciones

José Armando Camacho N.

Informe montaje VCO en proteus

Objetivo general:

Conocer que es un VCO.

Objetivos específicos:

Configurar los diferentes parámetros en un osciloscopio para poder ver una onda de un VCO en el osciloscopio para obtener unas medidas determinadas.

Analizar los datos obtenidos de los experimentos para de este modo poder asociar conceptos con resultados prácticos

Aprender a implementar el osciloscopio para captura de señales

Marco teórico:

Ondas: Propagación del alguna propiedad de un medio

Frecuencia: Es una magnitud que mide repeticiones un unidad de tiempo de un suceso determinado.

Osciloscopio: instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo.

Materiales:

Osciloscopio Proteus Resistores Capacitores LM 566C o un CI que lo reemplace

Paso 1:

Conocer sobre el VCO esta información fue consultada desde internet

Los VCO son convertidores de señales de voltaje en frecuencias. Un oscilador controlado por tensión o VCO es un oscilador electrónico cuya frecuencia de oscilación está controlada por una entrada de voltaje. La tensión de entrada aplicada determina la frecuencia de oscilación instantánea. Por consiguiente, la modulación de señales



aplicadas a la entrada de control pueden causar una modulación de frecuencia o modulación de fase. Un VCO también puede ser parte de un bucle de enganche de fase.VCOs generalmente se clasifican en dos grupos según el tipo de forma de onda producida: 1) osciladores armónicos, y 2) los osciladores de relajación.

o Osciladores lineales o armónica generan una forma de onda sinusoidal. Osciladores armónicos en la electrónica por lo general consisten en un resonador con un amplificador que sustituye a las pérdidas del resonador y aísla el resonador de la salida. Algunos ejemplos de osciladores armónicos son osciladores LC-tanque y los osciladores de cristal. En un oscilador controlado por tensión, una entrada de voltaje controla la frecuencia de resonancia. Una capacitancia del diodo varactor es controlado por el voltaje a través del diodo. Por consiguiente, un varactor se puede utilizar para cambiar la capacitancia de un tanque LC. Un varactor también puede cambiar la frecuencia de resonancia de un resonador de cristal.

o Osciladores de relajación pueden generar una forma de onda de diente de sierra o triangular. Ellos son comúnmente utilizados en los circuitos integrados monolíticos. Ellos pueden proporcionar una amplia gama de frecuencias de trabajo con un número mínimo de componentes externos. VCOs oscilador de relajación pueden tener tres topologías: 1) VCOs tierra-condensador, 2) VCO emisor acoplado, y 3) retrasar VCO anillo base. Los dos primeros de estos tipos operan de manera similar. La cantidad de tiempo en cada estado depende del tiempo para una corriente de carga o descarga de un condensador. El VCO anillo basado en retardo opera algo diferente sin embargo. Para este tipo, las etapas de ganancia están conectados en un anillo. La frecuencia de salida es entonces una función del retardo en cada una de las etapas.

VCOs oscilador armónico tienen estas ventajas con respecto a los osciladores de relajación.

Estabilidad de la frecuencia con respecto a la temperatura, el ruido, y la fuente de alimentación es mucho mejor para VCO oscilador armónico.

Tienen una buena precisión para el control de la frecuencia puesto que la frecuencia se controla por un circuito de cristal o tanque.

Una desventaja de VCO oscilador armónico es que no se pueden implementar fácilmente en circuitos integrados monolíticos. VCOs oscilador de relajación son más



adecuados para esta tecnología. VCO relajación también son sintonizable sobre una gama más amplia de frecuencias.

Para algunas opciones conocidas se puede lograr el control de frecuencias de manera directa bajo los siguientes principios:

a) Conectando un circuito con resistencia o capacitancias variables con el voltaje. Esta variación puede ser bajo control manual o electrónico, en base a diodos apropiados y / o a transistores de efecto de campo.

b) Variado resistencias o capacitancias en los brazos de un circuito puente. Esto puede ser bajo consecuencia directa de una aplicación que involucre extensómetro, o bien capacitores variables simples o diferenciales. En estas circunstancias la variable primaria no será voltaje sino alguna cantidad física como fuerza, presión, esfuerzo, etc. sin embargo ello generará un voltaje de desbalance del puente que vendrá a desviar proporcionalmente la frecuencia central de oscilación de un circuito.

c) Generando variación de las ganancias de una o más etapas amplificadoras; donde la frecuencia de oscilación es una función de esta ganancia, dependiente de una capacitancia por efecto Miller.

AplicacionesVCO se utilizan en:

o Generadores de función,o La producción de música electrónica, para generar tonos variables,o Bucles de enganche de fase,o Sintetizadores de frecuencia utilizadas en equipos de comunicación.

Voltaje de convertidores de frecuencia son osciladores controlados por voltaje, con una relación altamente lineal entre el voltaje y la frecuencia aplicada. Se utilizan para convertir una señal analógica lento en una señal digital para la transmisión a larga distancia, ya que la frecuencia no irá a la deriva o verse afectado por el ruido. VCO pueden tener sinusoidal y/o salidas de onda cuadrada. Generadores de función son osciladores de baja frecuencia que cuentan con múltiples formas de onda, típicamente sinusoidales, cuadradas, triangulares y ondas. Generadores de funciones monolíticos son controlado por tensión. Bucles de enganche de fase analógicos suelen contener VCO. VCO de alta frecuencia se utilizan generalmente en los bucles de enganche de fase para los receptores de radio. El ruido de fase es la especificación más importante para ellos. VCO de baja frecuencia se utilizan en los sintetizadores analógicos de música. Para estos, rango de barrido, la linealidad, y la distorsión son a menudo las características más importantes. VCO de audio-frecuencia para su uso en contextos



musicales en gran medida han sido reemplazados por sus contrapartes digitales, DCOs, debido a su estabilidad en la cara de salida de los cambios de temperatura durante el funcionamiento.

Oscilador de cristal controlado por voltaje como un generador de reloj Un generador de reloj es un oscilador que proporciona una señal de sincronización

para sincronizar las operaciones en circuitos digitales. Generadores de reloj VCXO son utilizados en muchas áreas, tales como la televisión digital, los módems, los transmisores y los ordenadores. Los parámetros de diseño para un generador de reloj VCXO son rango de ajuste de tensión, frecuencia central, rango de sintonización de frecuencia y la fluctuación de fase de temporización de la señal de salida. Jitter es una forma de ruido de fase que debe ser minimizado en aplicaciones tales como los receptores de radio, transmisores y equipos de medida.

El rango de sintonización de un VCXO es típicamente unas pocas partes por millón más de un rango de tensión de control típicamente de 0 a 3 voltios. Cuando se necesita una selección más amplia de frecuencias de reloj la salida de VCXO se puede pasar a través de circuitos divisores digitales para obtener la frecuencia más baja o ser alimentado a un PLL. Circuitos integrados que contiene tanto un VCXO y un PLL están disponibles. Una aplicación típica es proporcionar frecuencias de reloj en un intervalo de 12 kHz a 96 kHz a un reproductor de audio convertidor de digital a analógico.

Montar el esquema básico de aplicaciones del LM566 C o un CI equivalente o que contenga un VCO. En este caso se utilizó un 74HC4046



El MM74HC4046 es un bucle de bloqueo de fase de baja potencia que utiliza la avanzada tecnología CMOS de silicio-gate para obtener un funcionamiento de alta frecuencia tanto en la fase de comparadores y VCO secciones. Este dispositivo contiene una baja tensión de potencia lineal controlado oscilador (VCO), un seguidor de fuente, y de tres fases comparadores de fase Los tres comparadores tienen una entrada de señal común y un común Comparador de entrada. La entrada de señal Dispone de un amplificador de desviación permitiendo que las señales sean bien capacitivamente acoplado a la fase comparadores con una pequeña señal o directamente junto con niveles lógicos de entrada estándar.



Conclusiones del montaje:

A partir de una señal de voltaje de 3 voltios se puede obtener según el esquema que se desee manejar una variación en la frecuencia de una señal, es decir si a la entrada simplemente



pongo 3 voltios, con la configuración de transistores y/o conjugación de Amplificadores Operacionales puedo obtener un pulso triangular o cuadrado para utilizar en un generador de ondas como el usado en los talleres pasados.

En las imágenes anteriores se puede ver el comportamiento de la señal con 3 voltios, en las siguientes se puede ver la variación con 0.5 2 y 4 voltios.

0.5 Voltios de entrada



2 Voltios de entrada

4 Voltios de entrada



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