压控振荡器的特性
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。
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。
电压控制振荡器 (VCO) 的基础知识
许多电子应用需要根据其他信号的幅值来改变某个信号的频率。调频信号便是一个很好的例子,其中的载波频率随着调制源幅值的变化而变化。此外,还有锁相环 (PLL):这种电路使用控制系统来改变振荡器的频率和/或相位,以匹配输入参考信号的频率/相位。
设计者的目标是:确定如何尽可能以低成本的方式实现该功能,同时确保精度、可靠性以及不受时间和温度影响的稳定性。
这就是压控振荡器 (VCO) 的功能。这类器件用于提供一种频率会在合理的范围内随输入信号的电压幅值变化而变化的输出信号。压控振荡器可用于 PLL、频率和相位调制器、雷达和许多其他电子系统中。
发射压控振荡的作用
压控振荡器(VCO)与普通本振相比,在谐振回路中多出了电控器件,比如变容二极管;一般压控振荡器(VCO)多以克拉泼振荡器形式存在,以保证电路工作点和Q值的稳定性。
振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色,具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期,它就在发射机中用来产生高频载波电压,在超外差接收机中用作本机振荡器,成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展,振荡器的用途也越来越广泛,例如在无线电测量仪器中,它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工中,它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中,压控振荡器(VCO)是其关键部件,特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重,可以毫不夸张地说在电子通信技术领域,VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。
VCO的关键性能参数是调谐电压、频率范围、本底噪声、相位噪声、输出功率、谐波和负载阻抗。其次要性能参数包括电源电压、电源电流、调谐灵敏度、推频、牵引、调谐端口电容和机械事项。调谐灵敏度用于说明调谐电压(MHz/V)变化引起的输出频率变化。
值得注意的是输出功率和谐波功率与输入直流功率和调谐电压之间存在关系,但是不一定存在线性关系。就大多数带模拟电压输入设计的VCO而言,其输出频率与调谐电压之间存在大致线性关系,但这并未考虑输入电压、输入电流、负载和调谐电压对输出功率和频率特性的综合影响。这些影响可以采用推频(VCO频率变化与电源电压的关系)和牵引(VCO频率变化与输出负载的关系)进行说明。
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