电压控制振荡电路设计与仿真文献综述.doc

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毕业设计（论文）文献综述

（2009—2013年）

中文题目:
电压控制振荡电路设计与仿真
英文题目：
Design and Simulation of voltage controlled oscillator circuit
学 院：
共青学院
系 别：
信息工程系
专业班级：
09电信本
学生姓名：
聂志辉
学 号：
8110109023
指导教师：
刘定军
日 期：
2013-5-10

摘要：近年来，随着无线通信技术的飞速发展，使市场对射频集成电路产生了巨大的需求。在射频电路中，压控振荡器(VCO)占有非常重要的地位，它是锁相环、时钟恢复电路以及频率综合器的重要组成电路，所以设计高性能的压控振荡器对通信系统性能的提高具有十分重要的意义。
关键词：压控振器、VCO、无线通信荡

一、 研究背景及动态
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、超声波加工和某些医疗设备中，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。
如果说电子系统的头脑是处理器，那么它的心脏就是能提供系统时序的频率控制器，这两者都是实现整体功能的重要部件。当前，市场对频率控制部门的要求基本上同对整个电子行业的相一致，即高性能、多功能、小型封装、低功耗、低价格和更短的设计周期。在快速的技术发展浪潮面前，领先的半导体公司所做出的努力自不必说，而时序振荡器及其他时序元件的设计和制造者也在力求能跟上这种趋势。
随着电子行业的发展，振荡器逐步向集成化，小型化，较高的频率及动态范围和低功耗。同时也要顾及控制方便及性价比高等各方面的原因，同时各公司也正在这些方面发展，因此大量的高性能压控振荡器也相应的投入市场，但是振荡器的发展空间却远远达不到要求，因为现在越来越多的电子成品都要用到控制脉冲，而这些脉冲都是由振荡器产生的，所以在振荡器，特别是压控振荡器的发展却还有很大的市场，所以压控振荡器在未来市场上还有较大的发展空间。
二、 评述
电压控制LC振荡器采用变容二极管MV2105实现电压控制LC振荡，核心控制电路基于FPGA设计。末级功率放大器采用三极管3DA5109，使其工作在丙类，以提高效率。若负载为容性阻抗，采用串联谐振回路以提高输出功率。为保证输出电压幅度稳定，加入交流电压负反馈和直流AGC电路。依据AGC 原理将输出电压峰峰值稳定在1V 左右。系统集成度高，稳定性、可靠性强。
电压控制振荡器是如今使用非常广泛的一类电子器件，为电一光转换电路、移动式手持设备等提供了很好的解决方案。本文设计了一款电压控制LC振荡器，采用西勒振荡器作为本系统的主要部分，解决了基本三点式振荡设计中存在的改变振荡频率必改变反馈系数的矛盾，通过调节压控变容二极管两端电压，改变振荡器的输出频率，使系统实现15MHz～35MHz输出频率可变。在LC振荡器的LC回路中，使用电压控制电容器（变容器），就可以在一定频率范围内构成电调谐振荡器。即电压控制LC振荡器。压控振荡器可广泛使用于频率调制器，锁相环路，以及无线电发射机和接收机中。
振荡器在现实生活中作为信号源广泛应用于各种电子设备中。例如：无线发射中心的载波信号源，超外差接收机中的本地振荡器信号源，电子测量仪器中的信号源，计算机系统以及其他的数字系统中的时钟信号源等等。电压控制振荡器简称VCO，它是一种由外加电压改变振荡频率的振荡电路。电压控制频率的可变范围随目的与用途不同而已。
三、 结论
应用集成运放芯片741和电阻电容组成反相积分电路，再和若干个电阻构成滞回电压比较器，分别给两个电路输入两个参考电压，然后由反馈电阻控制三极管的导通和截止，在反相积分电路的输入端形成一个矩形波，从而来控制电容的充放电的时间，以此来控制输出频率的变化，从而实现电压控制频率的这一目的，涉及的芯片很常见，电压和频率之间的关系也稳定，整个电路分工明确，可操作性高。
参考文献
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