压控振荡器设计论文.doc

、分类与参数振荡器是一种不需要外加输入信号就能够自激输出交变信号的电子装置,起到把直流电源能量转变为交流输出能量的作用。根据振荡器输出信号波形的不同,可以将振荡器分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器,其中非正弦振荡器一般为多谐振荡器,他产生的信号可以是方波或三角波。按照振荡器的原理,可以将振荡器分为反馈振荡器和负阻振荡器。我们设计的是一个正弦负阻振荡器。:(1)晶体管或电真空器件。其中真空器件主要用于高频大功率振荡器的设计,而晶体管主要用于低频小功率振荡器的设计。(2)谐振回路。谐振回路决定振荡器的工作频率,应为只有与回路谐振频率一致的交变电磁场才能与电子进行有效的相互作用。(3)能量反馈模块。描述振荡器的最主要的参数就是频率稳定度,它是指在规定的时间间隔内,频率准确度变化的最大值。有两种表示方法,即绝对频率稳定度和相对频率稳定度,震荡频率的随机起伏为瞬时频率稳定度,频率的瞬时变将产通常用相对频率稳定度来表示。生调频噪声、相位噪声和相位噪声抖动。振荡频率的随机起伏将引起调幅噪声。:(1)选取管子,设计前必须根据要求的指标确定管子的参数,选好三极管和变容二极管等(2)根据三极管的最佳噪音特性确定直流偏置电路的偏执电阻。(3)确定变容二极管的VC特性,先由指标(设计ide振荡器频率)确定可变电容的值,然后根据VC曲线确定二极管两端的直流电压。(4)进行谐波仿真,分析相位噪音,生成压控曲线,观察设计的振荡器的压控线性度。,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。其特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率;曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。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。,也就是说,其输出频率是一个控制输入的函数,而这个控制输入通常是电压。一个理想的压控振荡器其输出频率是输入电压的线性函数w,w,K,Vout0VCOcout表示对应于时的截距,而则表示电路的增益或灵敏度(单位为wV,0K0coutVCO,1)。rad/(s,V)压控振荡器电路设计主要性能参数有:1)中心频率压控振荡器的中心频率定义为振荡器最大频率与最小频率的中间值:w,(w,w)/2midmaxmin它是由压控振荡器的使用环境决定的,如今的CMOS压控振荡器的中心频率已经可以达到50GHz。2)调谐范围:(w,w)压控振荡器的调谐范围定义为振荡器最大与最小频率的差值,通常情况maxminw(w,w)下,也定义为与中心频率比值的百分比形式:midmaxmin(2(w,w)/(w,w)),100%maxminmaxmin调谐范围是由压控振荡器应用要求,以及压控振荡器中心频率随工艺温度所支配的。3)谐调线性度K理想的压