《vco知识总结》PPT课件.pptx

压控振荡器,1、 振荡器 2、电压控制,VCO重要性能参数：,中心频率（频率调节范围的中心频率-振荡器调节） 调节范围（100Hz） 调节线性度(最好是高线性度) 输出振幅 功耗 电源与共模抑制（设计要求不太看重） 输出信号纯度（设计要求不太看重） 其中，中心频率、功耗、输出信号纯度与振荡器设计密切相关。其他的由边缘电路进行调节（对振荡器的设计振荡器）,振荡器,无源振荡器（电路中引入的是正反馈） 有源振荡器（电路中引入的是负反馈）,无源振荡器,RC正弦波振荡器 由于RC正弦波振荡器电路的振荡频率比较低，一般在1MHz以下（舍去）；,无源振荡器,LC正弦波振荡器 振荡频率一般在1MHz以上 组成部分： 放大电路，使电路获得一定的输出量实现能量的控制； 选频网络，产生正弦波振荡； 正反馈网络，使放大电路的输入信号等于反馈信号； 稳幅环节，使输出信号幅值稳定,LC正弦波振荡器电路,LC正弦波振荡器电路有变压反馈式、电感反馈式、电容反馈式。 变压反馈式由于输出电压与反馈电压考磁路耦合，因而耦合不紧密，损耗较大，而且振荡频率的稳定性不高。另外电感不便于集成。 电感式反馈式振荡电路的振荡频率不是太高，而且波形中含有高次谐波。 电容式反馈电路 以上为独立元件设计的LC振荡器电路,LC并联电路分析,LC串联电路中的感抗与容抗有相互抵消的作用，即L-1/C=0，此时串联电路中的电抗为0，电流和电压同相位，称谓串联谐振 所以LC串联电路起电流放大作用，,LC并联电路因其电抗不为零，且与频率有关，所以并联电路适合做谐振电路。,LC正弦波振荡器电容式反馈电路,LC振荡器,针对于LC振荡器在coms电路中有 交叉耦合振荡器 科尔皮兹振荡器,LC交叉耦合振荡器,如图中的电路，因为它的低频增益非常小所以电路不会锁定。而且因为谐振时每一级产生的依赖于频率的相移为零，所以环路总的谐振相移为零。,科尔皮兹振荡器,有源振荡器,有源振荡器是利用负反馈电路的自激振荡，典型的电路有环形振荡器。 如图所示的单位增益负反馈电路，该系统的开环传递函数为H(s)，那么其闭环传递函数可以表示为,如果s=j，|H(j0)|=1，那么在0 处，闭环增益趋近无穷大，这样电路就会将其自身在0 处的噪声分量无限放大，最终形成振荡。,这时相位差为180，为了能起振，假设输入电压为V0，那么： 当|H(j0)|1 时，上式的结果是发散的，因为环路内的信号只有在不断增强的情况下，振荡才有可能发生，所以闭环增益必须是单位一或者更大。 巴克豪森(Barkhausen)准则说明了如果一个负反馈电路的环路增益满足下面两个条件，那么电路就会在频率0 处振荡,环路增益的相移为 180，环路的增益幅度必须不小于1，该反馈系统才有可能产生振荡，这是振荡器能够产生振荡的基本条件。 但在振荡器的起振阶段，环路增益要大于1，保证振荡器能将微小的噪声放大为稳定的周期性输出信号。 在存在温度和工艺变化的情况下，为了确保振荡，典型地将选择环路增益至少两倍或三倍于所要求的值。 然而，巴克豪森准则只是满足振荡一个必要条件，而不是充分条件。,环形振荡器,图1,图2,环形振荡器的线性模型及其波形,电压控制频率,1、环形振荡器调节频率，多通过附加MOS管调节电流或者栅电压。 参考论文：低电压环形振荡器设计 江金光，李天望 文章编号: 1000-436X(2007)06-0062-04 2、LC振荡器的调节，通过改变储能电容来调节振荡器 参考书目：模拟MOS集成电路设计P423,总结分析,振荡电路形式基本锁定在环形振荡器电路和lc并联谐振电路； 反馈电路的分析（巴克豪森(Barkhaus