{"id":142,"date":"2017-06-19T17:42:58","date_gmt":"2017-06-19T15:42:58","guid":{"rendered":"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/?page_id=142"},"modified":"2017-07-12T16:12:13","modified_gmt":"2017-07-12T14:12:13","slug":"3-1-vco","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/gruppen\/gruppe-3-lfovco\/3-1-vco\/","title":{"rendered":"3.1: VCO"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: center\"><a href=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignnone size-medium wp-image-181\" src=\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO-300x157.jpg\" alt=\"VCO\" width=\"300\" height=\"157\" srcset=\"https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO-300x157.jpg 300w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO-1024x536.jpg 1024w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO-624x326.jpg 624w, https:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/06\/VCO.jpg 1577w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center\">Abbildung 1: Simulationsschaltung des VCO in LTSpice<\/p>\n<p>Ziel ist es ein Wechselspannungssignal zu erzeugen, dessen Frequenz \u00fcber eine Eingangsspannung gesteuert werden kann. Nach einigen Recherchen und \u00dcberlegungen steht fest, dass dies mit Hilfe eines Schmitt-Triggers in Kombination mit einem Integrierer realisiert werden kann. Diese Schaltungskombination wird auch als Dreieck-Rechteck-Oszillator bezeichnet. Es wurde auch in Erw\u00e4gung gezogen den VCO mit Hilfe eines LC-Schwingkreises zu realisieren. Die Spannungsgesteuerte Frequenz w\u00e4re \u00fcber die Kapazit\u00e4ten von in Sperrrichtung betriebenen Dioden spannungsgesteuert einstellbar gewesen. Es stellte sich aber schnell heraus, dass diese Variante sehr viele Nachteile mit sich bringt. So w\u00e4re die Kapazit\u00e4t der Diode sehr klein. Somit h\u00e4tte man eine riesige Induktivit\u00e4t gebraucht, um den Schwingkreis in die entsprechenden Frequenzen zu bekommen. Ebenso w\u00e4re der ansteuerbare Frequenzbereich durch die kleine Kapazit\u00e4t sehr klein geworden. Aus diesen Gr\u00fcnden wurde der Dreieck-Rechteck-Oszillator ausgew\u00e4hlt, welcher im Folgenden erkl\u00e4rt wird.<\/p>\n<p><strong>Schmitt-Trigger<\/strong><\/p>\n<p>Der Schmitt-Trigger \u00e4ndert seinen Ausgang von positiver zu negativer Versorgungsspannung, wenn die Spannung am invertierenden Eingang gr\u00f6\u00dfer als die am nichtinvertierenden Eingang wird. Da dieser Eingang auf GND liegt bedeutet das, dass bei negativen Spannungen am invertierenden Eingang positive Versorgungsspannung am Ausgang anliegt und bei positiven Spannungen am invertierenden Eingang wird negative Versorgungsspannung am Ausgang anliegen. Da der Ausgang an den invertierenden Eingang zur\u00fcckgekoppelt wird spielt er auch eine wesentliche Rolle f\u00fcr das Umschaltverhalten. Durch die R\u00fcckkopplung l\u00e4sst sich \u00fcber die Verh\u00e4ltnisse der Widerst\u00e4nde R9, R10 und R12 die Spannungspitze des Integriererausgangs einstellen bei welcher der Schmitt-Trigger umschaltet. Da \u00fcber eine abschnittsweise konstante Spannung auf- bzw. abintegriert ensteht ein Dreiecksignal welches im Folgenden mit U_\u0394 bezeichnet wird. Es sei U_\u03a0 das Rechtecksignal des Schmitt-Triggers. Es ergibt sich folgender Zusammenhang:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Abbildung 1: Simulationsschaltung des VCO in LTSpice Ziel ist es ein Wechselspannungssignal zu erzeugen, dessen Frequenz \u00fcber eine Eingangsspannung gesteuert werden kann. Nach einigen Recherchen und \u00dcberlegungen steht fest, dass dies mit Hilfe eines Schmitt-Triggers in Kombination mit einem Integrierer realisiert werden kann. Diese Schaltungskombination wird auch als Dreieck-Rechteck-Oszillator bezeichnet. 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