Mit einem Voltage Controlled Oscillator (VCO) sollen Sinusschwingungen für die Ton- ausgabe des Weckers erzeugt werden.“Voltage Controlled“ bedeutet, dass die Frequenz der erzeugten Sinusspannung regulierbar ist. Die Steuerlogik gibt also die Frequenz des Sinus vor, um variable Töne zu erzeugen.
4.4.1 Schaltungsentwurf und Funktion der einzelnen Bestandteile
Dreieck-Rechteck-Oszillator
Als Grundbestandteil der Schaltung wird ein Dreieck-Rechteck-Oszillator (DRO) verwen- det. Dieser besteht aus einem OPV-Integrator und einem nicht-invertierenden Schmitt- Trigger (ST), die in Reihe geschalten und rückgekoppelt sind. Die entsprechende Schaltung ist in Abbildung 1 dargestellt.
4.4.2 Simulation
Bevor die Schaltung aufgebaut und getestet wird, ist die Schaltung zu simulieren. Dies ist nötig, um die theoretische Funktion der Schaltung zu testen, sowie eine Dimensionierung der Bauteile vorzunehmen. Die Simulation wird mit LTSpice durchgeführt. Die dazu implementierte Schaltung ist unten aufgeführt (Abb. 2). Diese Schaltung enthält bereits die endgültige Dimensionierung der Bauteile.
In Abbildung 3 ist die theoretische Funktion der Schaltung dargestellt. Wie erwünscht liegt am Ausgang ungefähr ein Sinus an, dessen Frequenz sich abhängig von der Ein- gangsspannung ändert. Für die Abbildung gilt folgende Legende: blau: Ue = 1 V, grün: Ue =3V,rot: Ue =5V