Generator sterowany napięciem

Generator sterowany napięciem (ang. Voltage Controlled Oscillator, VCO) – urządzenie elektroniczne, generator okresowego sygnału elektrycznego (fali), o częstotliwości proporcjonalnej do napięcia elektrycznego podanego na jego wejście. Generatory VCO są stosowane w radiokomunikacji (np. jako przestrajany układ heterodyny), urządzeniach automatyki (np. w układach PLL), są też podstawowym blokiem syntezatorów analogowych.

Przykładowy schemat blokowy syntezatora muzycznego z zaznaczonym blokiem VCO

Sekcja VCO w syntezatorze Korg MS-20

Charakterystyka sterowania

Generatory mogą być przestrajane w liniowej skali częstotliwości, gdzie każdej zmianie napięcia o 1V towarzyszy zmiana częstotliwości o określoną wartość w Hz, lub wykładniczej skali częstotliwości, gdzie każda zmiana napięcia o 1V powoduje zmianę częstotliwości o stały interwał muzyczny (np. 1 oktawę). Drugi sposób sterowania jest bardziej popularny wśród konstrukcji syntezatorów, ponieważ jest bardziej wygodny w transpozycji i modulacji. Jednak do jego wad należy tendencja do utraty stroju. Dotyczy to w szczególności starszych modeli instrumentów.

fala sinusoidalna, prostokątna, trójkątna, i piłokształtna

Przebieg wyjściowy

Generatory VCO stosowane w syntezatorach muzycznych najczęściej są tak zbudowane, aby produkowały przebiegi okresowe bogate w składowe harmoniczne, co pozwala na łatwą realizację syntezy subtraktywnej. Typowo spotykanymi przebiegami są kanoniczne kształty fali: piłokształtny, trójkątny, prostokątny i sinusoidalny, ponieważ widma tych przebiegów zawierają różne i uzupełniające się składowe harmoniczne, co pozwala na uzyskanie różnych barw dźwięku przez ich sumowanie i filtrację. Bardziej rozbudowane generatory VCO pozwalają na płynną (sterowaną ręcznie lub modulowaną napięciem) zmianę kształtu fali (zmianę symetrii przebiegu, zmianę współczynnika wypełnienia przebiegu prostokątnego).

Podstawowe parametry pracy

• Zakres częstotliwości pracy
• Charakterystyka przestrajania
• Liniowość i stabilność charakterystyki
• Kształty generowanych przebiegów
• Współczynnik wypełnienia fali prostokątnej

Zobacz też

• oscylator sterowany cyfrowo (digitally controlled oscillator, DCO)
• generator wolnych przebiegów (low frequency oscillator, LFO)
• wzmacniacz sterowany napięciem (voltage controlled amplifier, VCA)

Bibliografia

• W. Kotoński, "Muzyka elektroniczna", PWM, wyd. 2, 2002, ISBN 83-224-0810-2
• Z.S. Woźniak, "Elektroniczny syntezator muzyczny", Radioamator i krótkofalowiec, 4/5/6/1978
• R.A. Moog, "Voltage Controlled Electronic Music Modules", Journal of the Audio Engineering Society, 7, 1965
• T.Kubiak, "Sterowanie napięciowe: czym się różni V/oct od Hz/V?", Estrada i Studio, 5, 2003