Oscillator voor 10...1000 MHz
Oscillatoren hoeven tegenwoordig niet meer uit discrete bouwelementen opgebouwd te worden. Veel fabrikanten brengen immers kant-en-Mare VCO-IC's op de markt. (VCO = Voltage Controlled Oscillator), die nog maar enkele externe componenten nodig hebben als frequentiebepalende elementen. Een voorbeeld is de RF2506 van RF Micro Devices. Bij een voedingsspanning van +2,7...3,6 V (nominaal 3,3 V) biedt de RF2506 een ruisarme oscillatortransistor met een geintegreerde gelijkspanningsinstelling. Bovendien is een bufferversterker ingebouwd, die de invloed van veranderingen in de belastingsweerstand (de zogenaamde 'load puffing') op de oscillator sterk vermindert. Er is ook een powerdown-ingang (pen 8). Daarmee kan de VCO worden uitgeschakeld door er een spanning van minder dan 0,7 V op te zetten. De stroomopname daalt dan van 9 mA naar minder dan 1 µA. Het VCO-IC is ingeschakeld als de spanning op pen 8 groter dan of gelijk aan +3,0 V is.
Om van het IC een complete oscillator te maken, zijn enkele externe componenten nodig: Aan de aansluitingen FDBK (pen 3) en VTUNE (pen 4) worden de terugkoppelcondensatoren Cl en C2 aangesloten. Deze vormen in combinatie met de interne transistor een Colpitts-oscillator. Verder is een resonantiecircuit nodig, dat hier uit C4 en L1 bestaat. Dit wordt door middel van C3 aan de oscillator gekoppeld. Door een spoel met een hoge kwaliteitsfactor (bijvoorbeeld een luchtspoel) te gebruiken, kan de faseruis beperkt worden. Omdat in het algemeen een afstembare oscillator nodig is, moet in het resonantiecircuit ook nog een varicap-diode D1 (BBY40, BBY51, BB804...) worden opgenomen, die de resonantiefrequentie variabel maakt. Via een hoogohmige weerstand wordt de varicap met afstemspanning Umne verbonden. De juiste spanning is afhankelijk van het gewenste frequentiebereik en natuurlijk van de toegepaste varicap-diode. De tabel geeft enkele richtwaarden voor de keuze van de frequentiebepalende elementen.
Aan de uitgang kan bij een klein frequentiebereik een resonantiekring als collectorbelasting van de uitgangstransistor naar +Vcc aangesloten worden. Deze kan worden opgebouwd uit componenten met dezelfde waarden als in de andere resonantiekring. Als een breedbandige VCO gewenst is, moet een HF-smoorspoel gebruikt worden. Afhankelijk van het frequentiebereik moet deze dan een waarde hebben van enkele µH tot enkele nH. C6 vervalt dan. Het uitgangssignaal van de schakeling is -3dBm bij gebruik van een LC-kring aan de uitgang. Bij gebruik van een HF-smoorspoel wordt dit -7dBm.
De waarden die in de tabel gegeven zijn, geven globale aanwijzingen voor de dimensionering bij verschillende frequenties en dienen alleen ter orientatie bij eigen experimenten. De koppeling van de varicap-diode met C5 bepaalt de mogelijke frequentiezwaai van de VCO. Op de Internetsite van de fabrikant, www.rfmd.com, is meer over dit interessante oscillator-IC to vinden.