锁相环电路中压控振荡器的分析与设计

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第 １ ９卷 第 ２ ４期
Ｖｏ．９ １ １
Ｎｏ ２ ．４
电子设 计工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇｎ ｅ ｉ ｎ
２１ 年 １ ０１ ２月
Ｄｅ ．２ １ ｃ ０１
锁相环电路中压控振荡器的分析与设计
姚 婧婧 ， 红 东，毛 键 ，赵彦 凤 赵
ｃ ｎ ｅ ｅ ｕ ｎ ｙｏ ＭＨｚｃ ｎ ｒ ａ ｈ－ ４ ．２ ｄ ｃＨｚ ｅ ｔｒ ｑ ｅ ｃ ｆ ｒ ｆ １ ａ ｃ １ ８８ ５ Ｂ ／ ． ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ：ＶＣ ｙ ｗｏ ｄ Ｏ；ｐ ａ ｅ ｎ ｉｅ； ｈ ｓ ｏｓ ＡＤ Ｓ；ｆ ｔａｉ ｎ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ａ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｈ ｅ ｏ ｄ ｈ ｒ ｎ ｃｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｌ ｏ ｔ ｍ
（ 北 工 业 大 学 信 息 工程 学 院 ， 津 ３０ ０ ） 河 天 ０ ４ １ 摘 要 ：本 文 设 计 了一 个 应 用 于 高频 锁 相 环 （ Ｌ ） 统 的 负 阻 Ｌ ＰＬ 系 Ｃ压 控 振 荡 器 ， 传 统 Ｌ 压 控 振 荡 器基 础 上 ， 过 采 在 Ｃ 通
用二 次谐 波 滤 波 技 术 降 低 了振 荡 器 的相 位 噪 声 ， 完 成 了 电路 的 仿 真 。 仿 真 结 果 表 明 ， 压 控 振 荡 器 的振 荡 频 率 在 并 该 １ ． Ｇ ｚ 其 频 率 调 节 范 围 达到 ２ ０ＭＨｚ并 且 在 距 中心 频 率 １ＭＨ 处 其 相 位 噪 声 为一 ４ ． ５ｄ ｃ ｚ ． ２１ Ｈ ， ９ ０ ， ｚ １８８ Ｂ ／ 。 ２ Ｈ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈｓ ｐ ｐ ｒｄ ｓｇ ｓａ ｎ ｇ ｔ ｅ ｒ ｓｓａ ｃ Ｃ ｖ ｌ ｇ －ｏ ｔ ｌ ｄ ｏ ｃｌ ｔｒｆ ｒｈｇ － ｅ ｕ ｎ ｙ Ｐ Ｌ ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｅ ａｉ ｅ ｉ ｎ ｅ Ｌ ｏ ｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｉ ａｏ ｉｈ ｆ ｑ ｅ ｃ Ｌ ｙ ｔｍ． ｓ ｄ ｏ ｖ ｔ ａ ｏｅ ｌ ｏ ｒ
压 控 振 荡 器 （ Ｃ 是 锁 相 环 电 路 设 计 中关 键 的 模 块 之 Ｖ Ｏ）
一
．
它 的 特 性 的 好 坏 直 接 决 定 着 整 个 锁 相 环 电路 的整 体 工 作
１ 负 阻 ＬＣ振 荡 器 基 本 原 理
负阻 Ｌ Ｃ振荡 器 由 Ｌ Ｃ谐 振 回路 与 负 阻 单 元 构成 ． 图 ｌ 如 所 示 。 源器 件作 为负 阻单 元 。 消 了 实 际并 联 Ｌ 有 抵 Ｃ电 路 中 存
中 ． 于 给 定 的 工 艺 ， 其 设 计 过 程 中参 数 指 标 存 在 折 中 的 对 对
关 系 ， 性 能 的压 控 振 荡 器 要 求 有 较 低 的相 位 噪 声 ， 好 频 高 较
谐 振 荡 。 图 １ｂ （ ）为 负 阻 单 元 ， 是 采 用 交 叉 耦 合 管 的 方 式 其 来 实 现 的 。Ｑｌ Ｑ 和 ２采 用 正 反 馈 的连 接 方 式 ， 两 个 晶体 管 从
关键词 ： 压控 振荡器 ； 相位噪声 ； Ｄ ；二次谐波滤波技 术 ＡＳ
中 图分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ２ ６ ２ １ ）４ ０ ７ －４ ６ ４ ６ ３ （０ １２ － １７ ０
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Ｄｅ ｉ ｎ ｎｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆＶＣｏ ｎ ＰＬＬ ｒ ｔ ｔ ｓｇ ａ ｎ ｌ ｓｓＯ ｉ Ｃｉｅ ｉ ｌ
在 的 寄 生 电 阻 ， 补 偿 实 际 电 阻 消 耗 的 能 量 ， 电 路 维 持 简 并 使
质 量 。压 控 振 荡 器 的设 计 有 许 多 要 求 。 中 ， 位 噪 声 、 谐 其 相 调
范 围 以 及 功 耗 是 其 设 计 的 重 要 指 标 。在 压 控 振 荡 器 的设 计