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中频压控振荡器设计需要考虑什么
李鸿洋
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本文力图探索实现一个免调节、固定频率的中频（IF）压控振荡器（VCO）所需了解的基本设计原理，同时指出保证电路正常工作所需面临的挑战。在多数无线系统的架构中，VCO都是一个关键部件。两次变换系统需要一个固定频率的IF VCO，用来控制中频到基带和/或基带到中频的频率转换。全文由两部分组成，前一部分力图探索实现一个免调节、固定频率的中频压控振荡器（VCO）所需了解的基本设计原理，同时指出保证电路正常工作所需面临的挑战。在多数无线系统的架构中，VCO都是一个关键部件。两次变换系统需要一个固定频率的IF VCO，用来控制中频到基带和/或基带到中频的频率转换。两次变换系统需要两个振荡器。典型地，第一个振荡器（RF VCO）可在整个输入波段内调谐，第二个振荡器（IF VCO）工作在预先设定好的单一频率下。RF VCO有现成的模块、IC或分立元件电路可用，以模块或IC更为普遍。而就IF VCO来讲，小体积、低成本的模块几乎无法从市场上找到。这可能是由于中频频率的多变性以及制造过程中无法进行激光微调（调节）的大数值电感所致。因此，IF VCO常常采用分立电路或部分IC的方式实现。为此，Maxim首创了一种全新概念的VCO IC，应用于无线系统正好可以弥补其他板级RF/IF IC在这项功能上的不足。本文的第二部分将介绍这种IC及其开发情况，并详细阐述它所能实现的简单、价廉的应用。分立元件VCO能够提供足够的自由度来满足大多数系统的性能要求（调谐范围、输出功率、相位噪声、电流消耗、成本等等）。然而，对于具有较大批量、价格敏感的现代产品，震荡频率的生产线调整是不可接受的。这迫使RF工程师必须设计出一个不需要在安装过程中调整的VCO，即免调整VCO。这项设计任务并不简单，除了要掌握VCO的基本设计原理外，还需要RF工程师花费大量精力来保证设计的一致性，而且在各种变化因素（如元件参数、温度及电源电压等）允许的改变范围内，振荡器始终调谐在正确的频率。下面的讨论试图对这项任务的重要性给出一个评价，同时解释一些和免调节中频VCO设计有关的问题。
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