Convertisseur tension/fréquence ou VCO (Voltage controlled oscillator / VCO)

Résumé du document

Ce mini-projet consiste en l'étude d'un convertisseur tension/fréquence, dont la fréquence du signal de sortie est proportionnelle à une tension de commande Ve.

Extraits

[...] On calculera la tension de bruit thermique en sortie de boucle, qui multipliée par la pente du vCO donnera le bruit de phase apporté par la boucle. Une erreur communément faite consiste à placer une résistance de grande valeur pour introduire la tension sur la capacité variable: la tension de bruit thermique de cette résistance apporte un bruit de phase très large bande. On utilisera une résistance de faible valeur en série avec une inductance de choc, dont la fréquence de résonance parallèle sera centrée sur la bande de fonctionnement du VCO; L'utilisation d'une inductance seule amène en général une oscillation sur la fréquence d'accord de cette inductance, et l'utilisation d'une résistance seule de quelques centaines d'ohms amortit le circuit . [...]

[...] Il permet ainsi de gérer la fréquence de sortie de la boucle de verrouillage, asservie avec la fréquence d'entrée. On retrouve également l'oscillateur contrôlé en tension en un ou plusieurs exemplaires dans les synthétiseurs analogiques Convertisseur Tension / fréquence 3 Hassan ZARHOUN Oscillateur contrôle en tension (VCO) Tout type d'oscillateur, un oscillateur LC fixe par exemple, peut être modifié en oscillateur contrôle en tension. Cette opération consiste à remplacer une ou plusieurs capacités fixes déterminant la fréquence d'oscillation par une ou plusieurs diodes à capacité variable : varicap. [...]

[...] Convertisseur Tension / fréquence 2 Hassan ZARHOUN Introduction Objectifs : Objectifs: ce mini-projet consiste à l'étude d'un convertisseur tension / fréquence, dont la fréquence du signal de sortie est proportionnelle à une tension de commande Ve. Un convertisseur tension/fréquence ou VCO (Voltage controlled oscillator / VCO) est un système électronique qui génère un signal dont la fréquence varie proportionnellement à la tension d'entrée. Applications : C'est un montage typiquement utilisé dans les PLL (Phase-Locked Loop, boucle à verrouillage de phase). [...]

[...] Les sources d'alimentation sont elles aussi très diverses: générateurs de tension ou de courants continus, générateurs de fonctions, etc L'utilisateur dispose aussi d'appareils de mesure : multimètres, oscilloscopre, etc . Lorsque le circuit à réaliser est achevé, un commutateur le met sous tension et les grandeurs cherchées s'affichent sur les instruments de mesure. Ce logiciel, qui permet d'étudier n'importe quel circuit électrique est donc l'homologue en électricité de l'atelier d'optique qu'on a déjà utiliser. Schéma : Convertisseur Tension / fréquence 19 Hassan ZARHOUN Conclusion Le calcul théorique est totalement satisfaisant si l'on prend soin de prendre les valeurs exactes des composants utilisés. [...]

[...] La limite est souvent constituée par la tension Rf aux bornes de la diode à capacité variable, qui doit rester nettement inférieure à la tension de commande de cette diode. Dans certaines applications, on est obligé d'utiliser des tensions de commandes varicap de plusieurs dizaines de volts. Convertisseur Tension / fréquence 7 Hassan ZARHOUN - pour les pentes de VCO élevées, on fera enfin attention au bruit thermique ramené par les composants de la boucle : bruit de l'ampli opérationnel de la boucle, s'il existe. [...]