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压控振荡器的电路设计2.doc

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压控振荡器的电路设计2.doc

压控振荡器的电路设计第1页共32页1绪论1.1压控振荡器原理及发展现状调节可变电阻或可变电容可以改变波形发生电路的振荡频率,要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比。这种电路称为压控振荡器,又称为VCO或u-f转换电路。怎样用集成运放构成压控振荡器呢?我们知道积分电路输出电压变化的速率与输入电压的大小成正比,如果积分电容充电使输出电压达到一定程度后,设法使它迅速放电,然后输入电压再给它充电,如此周而复始,产生振荡,其振荡频率与输入电压成正比,即压控振荡器。其特性用输出角频率0与输入控制电压Cu之间的关系曲线(图1.1)来表示。图中Cu为零时的角频率,(0,0)称为自由振荡角频率;曲线在(0,0)处的斜率0K称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制,就可构成一个压控振荡器。在通信或测量仪器中,输入控制电压是欲传输或欲测量的信号(调制信号)。人们通常把压控振荡器称为调频器,用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中,输入控制电压是误差信号电压,压控振荡器是环路中的一个受控部件。图1.1压控振荡器的控制特性压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有:频率稳定度好,控制灵敏度高,调频范围宽,频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高,但调压控振荡器的电路设计第2页共32页频范围窄,RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽,LC压控振荡器居二者之间。压控振荡器(VCO)是一种振荡频率随外加控制电压变化的振荡器,是频率产生源的关键部件。频率产生源是大多数电子系统必不可少的组成部分,更是无线通信系统的核心。在许多现代通信系统中,VCO是可调信号源,用以实现锁相环(PLL)和其他频率合成源电路的快速频率调谐。VCO已广泛用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、导弹制导系统、军事通信系统、数字无线通信、光学多工器、光发射机和其他电子系统。VCO对电子系统的性能、尺寸、重量和成本都有决定性的影响。相位噪声是VCO的一项关键参数。低相位噪声的VCO将提高通信系统的频带利用率,增加数据传输系统的数据传输速率,这是VCO对电子系统产生重要影响的一个例证。电子装置和电子系统的发展不断推动着VCO技术的更新与进步。从现代和将来的无线系统,特别是无线移动通信系统,不仅具有很高的

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