压控振荡器调频电路.PNG

目 录 1、系统设计 ...................................................... 3 1.1 设计要求......................................................... 3 1.1.1 任务...................................................... 3 1.1.2 要求...................................................... 3 1.1.3 说明...................................................... 3 1.2 总体设计方案..................................................... 3 1.2.1 设计思路.................................................. 3 1.2.2 方案论证与比较............................................ 4 1.2.3 系统组成................................................. 10 2、单元硬件电路设计 ............................................. 11 2.1 发射部分电路的设计.............................................. 11 2.1.1 压控振荡器的设计......................................... 11 2.1.2 锁相环电路设计........................................... 13 2.1.3 功率放大电路设计......................................... 15 2.1.4 阻抗变换电路设计......................................... 16 2.2 接收部分电路的设计.............................................. 17 2.2.1 CXA1238S芯片............................................ 17 2.2.2 天线输入网络............................................. 18 2.2.3 高放选频回路............................................. 19 2.2.4 本机振荡器............................................... 20 2.2.5 中频窄带滤波器........................................... 20 2.2.6 音频功率放大器........................................... 21 2.3 PT2262/2272编码/解码电路设计.................................... 21 2.3.1 PT2262/2272芯片介绍...................................... 21 2.3.2 PT2262/2272编码/解码电路................................. 23 2.4 抗干扰措施...................................................... 23 2.5 20dB衰减器的制作............................................... 24 3、 软件设计...................................................... 24 3.1 软件设计和硬件设计的关键........................................ 24 3.2 发射部分程序设计................................................ 23 3.3 接收部分程序设计................................................ 25 4、 系统测试...................................................... 26 4.1 测试使用的仪器.................................................. 26 4.2 指标测试和测试结果.............................................. 26 4.2.1 发射部分的指标测试和测试结果............................. 26 4.2.2 接收部分的指标测试和测试结果............................. 28 4.3 波形观察及距离测试.............................................. 30 4.4 结果分析........................................................ 31 5、 结论.......................................................... 31 参考文献.......................................................... 32 附录1 使用说明.................................................. 33 附录2 主要元器件清单............................................ 33 附录3 电路原理图及印制板图..................................... 34 附录4 程序清单.................................................. 41

采用一种基于开关电容阵列（SCA）和尾电流源处加入电感电容滤波相结合的电路结构，设计了一个1. 8 GHz宽带分段线性压控振荡器．采用TSMC 0. 18um 1P6M CMOS RF工艺，利用Cadence SpectreRF完成对电路进行的仿真．结果显示，在电源电压 VDD=1.8 V时，控制电压范围为0.6-1.8 V,频率的变化范围为1. 43 -2. 13 GHz,达到 39％，相位噪声为一131 dBc/Hz@ 1MHz，功耗为9.36 mW(1.8 Vx5.2 mA）．很好地解决了相位噪声与

LC VCO流片 LC VCO流片 LC VCO流片 LC VCO流片 LC VCO流片 LC VCO流片 LC VCO流片

单工无线呼叫系统分发射和接收两大部分。发射部分采用锁相环式频率合成器技术， MC145152和MC12022芯片组成锁相环，将载波频率精确锁定在35MHz，输出载波的稳定度达到4×10-5，准确度达到3×10-5，由变容二极管V149和集成压控振荡器芯片MC1648实现对载波的调频调制；末级功放选用三极管2SC1970，使其工作在丙类放大状态，提高了放大器的效率，输出功率达到设计要求。接收部分以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片CXA1238S为主体，灵敏度、镜像抑制、信噪比等各项性能指标均达到设计要求；音频功率放大器采用集成芯片LM386，电压放大倍数最大为200。采用PT2262/2272编码/解码电路实现了数据传输业务以及对台号的选择等功能；音频输入和数据输入可自动转换；AT89S52作为整个系统的控制部分，程序设计采用C语言在KEIL51的编译器上编程实现；显示采用128×64点阵型液晶显示。经测试，整机功能齐全，各项性能指标符合系统要求，接收波形稳定，无明显失真。

随着现代通信系统和现代雷达系统的出现，射频电路需要在特定的载波频率点上建立稳定的谐波振荡，以便为调制和混频创造必要的条件。设计了一个振荡频率在1.14～1.18 GHz的负阻LC压控振荡器，实现了压控振荡器的宽调频，使频率范围达到40 MHz。并且为避免在外部电路对压控振荡器（VCO）的影响，在电路中加入射极跟随器作为buffer，起到阻抗变换和级间隔离的作用。为负阻LC压控振荡器的设计提供了一种参考电路。

利用运放和电容、电阻、555集成芯片构成输入电压和输出频率呈线性关系的压控振荡器。

基于0.13 μm CMOS工艺，设计了一款低相位噪声宽带LC压控振荡器。采用开关电容阵列使VCO在达到宽调谐范围的同时保持了低相位噪声。采用可变容阵列提高了VCO频率调谐曲线的线性度。仿真结果表明，在1.2 V电源电压下，电路功耗为3.6 mW。频率调谐范围4.58 GHz-5.35 GHz，中心频率5 GHz，在偏离中心频率1 MHz处相位噪声为-125dBc/Hz。

典型的电压-频率转换器也叫VCO（压控振荡器），其中IC的输入电压对输出频率有一个简单的调节特性。它的一般形式为F=kV/RC,其中，RC是相关定时电阻与电容的时间常数。这些器件的输出频率范围很广，但很少有器件能够在一组RC时间常数的整个区间内做调谐。但是，如果随输入电压的变化而改变定时比率，则可以用一个实现方法，将调谐区间放大到几乎整个频率范围。 　　实现这一目标的方法之一是用一个可变电容替代定时电容，可变电容值可随其偏压而作反向改变，这就是变容二极管。对于本设计，考虑采用ADI公司的AD654电压-频率转换器，因为它很简单，带宽至少有1MHz 。 　　图1给出了采用一个固定电阻与电容的

行业分类-电信-基于增强型可变电容大信号分析的LC压控振荡器增益模型.rar