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Concept
Oscillateur commandé en tension
Résumé
L’oscillateur commandé en tension ou VCO (pour Voltage Controlled Oscillator) est un oscillateur électronique qui émet un signal périodique dont la fréquence se stabilise en fonction de la tension d'entrée.
C'est un montage typiquement utilisé dans les boucles à verrouillage de phase. 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 commandé en tension en un ou plusieurs exemplaires dans les synthétiseurs analogiques. Pour cette application, la tension qui le commande dépend de la touche appuyée du clavier : la fréquence de l'oscillateur varie donc afin de générer les différentes hauteurs des notes de la gamme musicale.
Il existe différents types d'oscillateurs commandés en tension, notamment :
les oscillateurs RC ;
l'oscillateur LC avec diode à capacité variable ;
l'oscillateur à YIG (Yttrium Iron Garnet);
Les oscillateurs à quartz : VXO.
Ces oscillateurs sont très utilisés en fréquences basses, en particulier sous forme de circuits intégrés (NE 567, par exemple). Principe : des amplificateurs opérationnels convertissent une entrée de tension en source de courant. Cette source de courant charge ou décharge un condensateur pour faire varier la période de l'oscillation. Parfois, la tension de commande agit sur un seuil de déclenchement de la charge/décharge du condensateur.
Ni la stabilité de ces oscillateurs ni le bruit de phase n'égalent celle des oscillateurs LC. Pour ces raisons, ils ne sont pas employés pour générer des signaux de grande pureté spectrale.
L'oscillateur LC avec diodes à capacité variable (varicap) commandé en tension est souvent utilisé dans les systèmes de radiocommunications sur les fréquences élevées et de ce fait doit présenter un bruit de phase minimum, d'autant plus que le canal de transmission est étroit. Méthodes de réduction du bruit de phase :
Cette réduction du bruit de phase peut être réalisée en utilisant une boucle à verrouillage de phase rapide : le spectre de bruit autour de la porteuse sera réduit de part et d'autre de cette porteuse, à une distance de la porteuse égale à la bande passante de la boucle de phase.
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