مشکلات دیود واراکتور در اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ

مشکلات دیود واراکتور در اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ:
هنگام استفاده از دیود واراکتور در مدار اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ، باید در طراحی مدار بسیار دقت کرد تا سطح درایو در مدار تنظیم شده بسیار بالا نباشد.

زیرا اگر این اتفاق بیفتد، آن گاه دیود واراکتور ممکن است در حالت هدایت مستقیم قرار بگیرد، در نتیجه مقدار Q کاهش یابد و سطح سیگنال های جعلی افزایش یابد.

دو نوع اصلی از دیودهای واراکتور وجود دارند که ممکن است در یک مدار اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ از آن ها استفاده شود. نام این دیودها به پیوند درون دیود اشاره دارد که به نوبه خود بر عملکرد آن ها تأثیر می گذارد.

دیود واراکتور سریع (Abrupt):
همان طور که از نام این دیودها مشخص است، دیودهای واراکتور ناگهانی دارای انتقال بسیار سریع بین نواحی مختلف دیود هستند.

در حالی که این نوع از دیودها بازه تنظیم بزرگ یا مشخصه انتقال خطی ندارند، اما در عوض قادر هستند مقدار Q بسیار بزرگ تری را نسبت به نوع دیگر دیودهای واراکتور ایجاد کنند.

این مشخصه منجر به بهبود عملکرد نویز فاز در اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ می شود.

نکته دیگری که باید به آن توجه کرد این است که دیودهای واراکتور سریع، ممکن است به یک ولتاژ تنظیم بسیار بزرگ نیاز داشته باشند تا بازه تنظیم مورد نیاز را فراهم کنند.

حتی برخی از این دیودها برای عملکرد در اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ، به تغییرات ولتاژ تنظیم بالاتر از 50 ولت نیاز دارند. این مورد باعث می شود که فراهم کردن منبع ولتاژ با ولتاژ به اندازه کافی بزرگ برای مدارات درایو با مشکل رو به رو شود.

دیود واراکتور فوق سریع (Hyper-abrupt):
این نوع از دیودهای واراکتور دارای منحنی ولتاژ - ظرفیت خازنی نسبتا خطی هستند، در نتیجه مشخصه تنظیم بسیار خطی دارند که ممکن است در برخی کاربردها مورد نیاز باشند.

همچنین می توان این نوع از دیودها را در طول یک بازه وسیع تنظیم کرد.

ممکن است تنظیم را در طول یک بازه هشت تایی (Octave) با تغییرات کمتر از 20 ولت در ولتاژ تنظیم انجام داد. البته توجه کنید که این نوع از دیودهای واراکتور سطح بالای Q را ایجاد نمی کنند؛ زیرا از Q کلی مدار تنظیم شده کاسته می شود، به این معنی که عملکرد نویز فاز این دیود در مقایسه با عملکرد نویز فاز هنگام استفاده از دیود واراکتور سریع تقریبا در یک حد قرار دارند.

بنابراین طراحی یک اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ در بسیاری از مدارات، علی رغم ساختار ساده این مدار، امری مهم و نسبتا دشوار محسوب می شود.

همیشه در طراحی اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ نیاز به بهینه سازی دقیق سطح فیدبک در ترکیب با ادوات و لایه ها داریم.

همچنین در طراحی VCO باید برخی مولفه های متناقض مانند بازه تنظیم گسترده و نویز فاز پایین را به صورت دقیق متعادل کنیم. پس از بهینه سازی کامل و اتمام طراحی، سطح عملکرد مدار به سطح خوبی خواهد رسید.