詳解壓控振蕩器的基本參數(shù)及作用

漢芯國科壓控振蕩器VCO，使用單電調(diào)諧，具有體積小、重量輕、是頻率產(chǎn)生源的關(guān)鍵器件。低調(diào)諧電壓讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加使用便捷，本系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于儀器儀表、雷達(dá)、遙感等技術(shù)領(lǐng)域。

電壓控制振蕩器簡稱為壓控振蕩器，通常由VCO表示。是一種將電平變換為相應(yīng)頻率的脈沖變換電路，或者說是輸出脈沖頻率與輸入信號(hào)電平成比例的電路。

壓控振蕩器的控制電壓可以有不同的輸入方式。如用直流電壓作為控制電壓，電路可制成頻率調(diào)節(jié)十分方便的信號(hào)源;用正弦電壓作為控制電壓，電路就成為調(diào)頻振蕩器;而用鋸齒電壓作為控制電壓，電路將成為掃頻振蕩器。

壓控振蕩器一般由控制部分、方波、三角波發(fā)生器組成

壓控振蕩器基本參數(shù)

1.工作頻率:定調(diào)諧電壓范圍內(nèi)的頻率范圍稱作工作頻率，通常單位為“MHz”或“GHz”。

2.推頻系數(shù):定義為供電電壓每變化1V時(shí)，引起的測試頻點(diǎn)振蕩頻率的變化量，用MHz,/V表示。

3.諧波抑制:定義在測試頻點(diǎn)，二次諧波抑制=10Log(P基波/P諧波)(dBmw)。

4.輸出功率:在工作頻段內(nèi)輸出功率標(biāo)稱值，用Po表示。通常單位為“dBmw”。

5.輸出功率平穩(wěn)度:指在輸出振蕩頻率范圍內(nèi)，功率波動(dòng)最大值，用△P表示，通常單位為“dBmw”。

6.調(diào)諧靈敏度:定義為調(diào)諧電壓每變化1V時(shí)，引起振蕩頻率的變化量，用MHz/AVT表示，在線性區(qū)，靈敏度最高，在非線性區(qū)靈敏度降低。

7.相位噪聲:可以表述為，由于寄生寄相引起的雜散噪聲頻譜，在偏移主振f0為fm的帶內(nèi)，各雜散能量的總和按fin平均值+15f0點(diǎn)頻譜能量之比，單位為dBC/Hz;相位噪聲特點(diǎn)是頻譜能量集中在f0附近，因此fm越小，相噪測量值就越大，目前測量相噪選定的fm有離F0 1KHz、10KHz和100KHz幾種，根據(jù)產(chǎn)品特性作相應(yīng)規(guī)定。產(chǎn)生相噪的因素主要是寄生寄相，但影響寄生寄相的因素較多，較為復(fù)雜，不同VCO產(chǎn)品在提高相噪指標(biāo)方面都會(huì)采取相應(yīng)設(shè)計(jì)思路和工藝措施。

壓控振蕩器vco的作用

利用壓控振蕩器來控制頻率

高頻壓控振蕩器的電壓控制頻率部份, 通常是用變?nèi)?a target="_blank">二極管C 與電感 L, 所接成的 LC 諧振電路。提高變?nèi)荻O管的逆向偏壓, 二極管內(nèi)的空泛區(qū)會(huì)加大, 兩導(dǎo)體面之距離一變長, 電容就降低了, 此 LC 電路的諧振頻率, 就會(huì)被提高. 反之, 降低逆向偏壓時(shí), 二極管內(nèi)的電容變大, 頻率就會(huì)降低.

而低頻壓控振蕩器則依照不同頻率而選擇不同的方法，例如以改變對(duì)電容的充電速率為手段來得到一個(gè)電壓控制的電流源。參見波型產(chǎn)生器。

電壓控制的晶振器

一個(gè)“壓控石英振蕩器(voltage-controlled crystal oscillator, VCXO)”通常被使用在下列場合：當(dāng)頻率需要在小范圍內(nèi)的調(diào)整時(shí)、當(dāng)正確的頻率或相位對(duì)于振蕩器而言是十分重要時(shí)、利用不同電壓來當(dāng)作控制源的振蕩器、用來分散在某個(gè)頻率范圍內(nèi)的干擾使該頻段不受到太大的影響。壓控石英振蕩器的典型頻率變化在數(shù)十個(gè) ppm 之間，這是因?yàn)楦咂焚|(zhì)系數(shù)(Quality Factor, or Q Factor)的石英振蕩器只會(huì)產(chǎn)生少量的頻率范圍位移。

當(dāng)射頻電路發(fā)射(transmitter)電波時(shí)會(huì)有熱量產(chǎn)生而發(fā)生頻率漂移，而使得“溫度補(bǔ)償壓控石英振蕩(temperature-compensated VCXO, TCVCXO)”被廣泛的使用，因?yàn)?TCVCXO 不會(huì)受到溫度的影響而改變其壓電特性。

壓控振蕩器指輸出頻率與輸入控制電壓有對(duì)應(yīng)關(guān)系的振蕩電路(VCO)，頻率是輸入信號(hào)電壓的函數(shù)的振蕩器VCO，振蕩器的工作狀態(tài)或振蕩回路的元件參數(shù)受輸入控制電壓的控制，就可構(gòu)成一個(gè)壓控振蕩器。

審核編輯：湯梓紅