Ficha VCO

Manual de construcción de
VCO
Voltage Controlled Oscilator *
Taller de Electrónica Libre
El VCO (Voltage Controlled Oscillator) junto con el Generador de Ruido son los módulos más importantes a la hora de generar señales de audio en la sı́ntesis analógica. Su funcionalidad está dada por
el hecho que a su salida se obtiene una señal cuya frecuencia fundamental está determinada por el voltaje de control dado a la entrada, como se verá más adelante. A continuación se presenta la información
relevante para una implementación sencilla de un VCO.
Lista de materiales:
Componente Valor
R1,R5,R6
100KΩ
R2,R3,R4
47KΩ
R7
1,2KΩ
R8,R9
68KΩ
C1
10nF
Q1
BC547
U1
TL072
Figura 1: Código de colores de las resistencias
* Este circuito se basa en el VCO presente en el mini-sintetizador WP-20. Esta guı́a fue preparada por el Taller de Electrónica
Libre, y está bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual 3.0.
Descripción técnica
Las resistencias R1, R2, R3, R4, y el transistor Q1 configuran un conversor de voltaje a corriente,
donde a mayor voltaje presente en CV se obtiene una mayor corriente que circula por C1. Dicha corriente
produce una carga o descarga del condensador según el sentido en que circule.
Suponiendo inicialmente el transitor “cortado” (no circula corriente entre los colector y emisor [pines
3 y 1 respectivamente]), la corriente que circula por C1 es positiva, por lo que el condensador se va
cargando en forma lineal. El segundo operacional, en conjunto con las resistencias R5 y R6 configura
un tipo especial de comparador llamado Trigger Schmitt, el cual hace conducir al transistor cuando el
condensador alcanza determinada carga (correspondiente al umbral superior de dicho comparador).
Una vez conduciendo, la corriente que circula por el condensador cambia de sentido, descargando a C1
de forma lineal hasta llegar a un umbral inferior del Trigger Schmitt.
Una vez alcanzado dicho umbral el transistor nuevamente se “corta” y se repite el proceso, dando
lugar a la señal triangular mostrada en la figura 2.
La salida del Trigger Schmitt (que provoca los cambios de estado del transistor) se utiliza para generar una onda cuadrada de la misma frecuencia que la triangular, siendo escalada por las resistencias R8
y R9, para obtener en la salida la señal mostrada en la figura 2.
salida cuadrada(V)
Salidas del VCO
1
0.5
0
−0.5
−1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0.6
0.8
1
salida triangular(V)
tiempo(s)
1
0.5
0
−0.5
−1
0
0.2
0.4
tiempo(s)
Figura 2: Onda cuadrada (arriba) y triangular (abajo).
Es importante remarcar la correspondencia entre el voltaje de control (CV: Control Voltage) presente
en la entrada y la frecuencia de la señal de salida, ya que a mayor CV se obtiene una carga de C1
más rápida que dispara el comparador antes, produciendo un perı́odo menor y por ende una mayor
frecuencia en las señales de salida.
Taller de Electrónica Libre, Universidad de la República.
2
BC546/547/548/549/550
BC546/547/548/549/550
Switching and Applications
• High Voltage: BC546, VCEO=65V
• Low Noise: BC549, BC550
• Complement to BC556 ... BC560
TO-92
1
1. Collector 2. Base 3. Emitter
NPN Epitaxial Silicon Transistor
Absolute Maximum Ratings Ta=25°C unless otherwise noted
Symbol
VCBO
Collector-Base Voltage
Parameter
: BC546
: BC547/550
: BC548/549
Value
80
50
30
Units
V
V
V
VCEO
Collector-Emitter Voltage : BC546
: BC547/550
: BC548/549
65
45
30
V
V
V
VEBO
Emitter-Base Voltage
6
5
V
V
IC
Collector Current (DC)
100
mA
PC
Collector Power Dissipation
500
mW
: BC546/547
: BC548/549/550
TJ
Junction Temperature
150
°C
TSTG
Storage Temperature
-65 ~ 150
°C
Electrical Characteristics Ta=25°C unless otherwise noted
Symbol
ICBO
Parameter
Collector Cut-off Current
Test Condition
VCB=30V, IE=0
Min.
hFE
VCE (sat)
DC Current Gain
VCE=5V, IC=2mA
110
Collector-Emitter Saturation Voltage
IC=10mA, IB=0.5mA
IC=100mA, IB=5mA
90
200
VBE (sat)
Base-Emitter Saturation Voltage
IC=10mA, IB=0.5mA
IC=100mA, IB=5mA
700
900
VBE (on)
Base-Emitter On Voltage
VCE=5V, IC=2mA
VCE=5V, IC=10mA
fT
Current Gain Bandwidth Product
VCE=5V, IC=10mA, f=100MHz
300
Cob
Output Capacitance
VCB=10V, IE=0, f=1MHz
3.5
Cib
Input Capacitance
VEB=0.5V, IC=0, f=1MHz
9
NF
Noise Figure
VCE=5V, IC=200µA
f=1KHz, RG=2KΩ
VCE=5V, IC=200µA
RG=2KΩ, f=30~15000MHz
: BC546/547/548
: BC549/550
: BC549
: BC550
580
Typ.
Max.
15
Units
nA
800
660
2
1.2
1.4
1.4
250
600
mV
mV
mV
mV
700
720
mV
mV
MHz
6
pF
10
4
4
3
dB
dB
dB
dB
pF
hFE Classification
Classification
A
B
C
hFE
110 ~ 220
200 ~ 450
420 ~ 800
©2002 Fairchild Semiconductor Corporation
Rev. A2, August 2002
Taller de Electrónica Libre, Universidad de la República.
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TL072
TL072A - TL072B
LOW NOISE J-FET DUAL OPERATIONAL AMPLIFIERS
■ WIDE COMMON-MODE (UP TO VCC+) AND
DIFFERENTIAL VOLTAGE RANGE
■ LOW INPUT BIAS AND OFFSET CURRENT
■ LOW NOISE en = 15nV/√Hz (typ)
■ OUTPUT SHORT-CIRCUIT PROTECTION
N
DIP8
(Plastic Package)
■ HIGH INPUT IMPEDANCE J–FET INPUT
STAGE
■ LOW HARMONIC DISTORTION : 0.01% (typ)
■ INTERNAL FREQUENCY COMPENSATION
■ LATCH UP FREE OPERATION
■ HIGH SLEW RATE : 16V/µs (typ)
D
SO8
(Plastic Micropackage)
DESCRIPTION
ORDER CODE
Package
The TL072, TL072A and TL072B are high speed
J–FET input dual operational amplifiers incorporating well matched, high voltage J–FET and bipolar transistors in a monolithic integrated circuit.
Part Number
Temperature Range
TL072M/AM/BM
-55°C, +125°C
TL072I/AI/BI
-40°C, +105°C
TL072C/AC/BC
0°C, +70°C
Example : TL072CN
The devices feature high slew rates, low input bias
and offset current, and low offset voltage temperature coefficient.
N
D
•
•
•
•
•
•
N = Dual in Line Package (DIP)
D = Small Outline Package (SO) - also available in Tape & Reel (DT)
PIN CONNECTIONS (top view)
1
8
2
-
3
+
4
7
-
6
+
5
1 - Offset null 1
2 - Inverting input 1
3 - Non-inverting input 1
4 - VCC5 - Non-inverting input 2
6 -Inverting input 2
7 - Output 2
8 - VCC+
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March 2001
Taller de Electrónica Libre, Universidad de la República.
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