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        一種寬調頻高頻LC VCO的設計

        作者: 時間:2012-07-27 來源:網絡 收藏

        圖3中VQ5,VQ6管的負跨導可以補償振蕩中的電路損耗,為振蕩提供能量。控制電壓Vr控制變容二極管電容的變化,以達到控制振蕩頻率的目的。VQ5和VQ6尺寸相同,交叉耦合,忽略溝道調制效應和體效應等二階效應,可得到其等效電路,如圖4所示。

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        由于Vce5=Vbe6,Vce6=Vbe5,在振蕩平衡時,A、B兩點的電壓幅度對稱相等,得Vce5=Vce6,則VQ5的集電極到發射極(即AM兩端)的交流等效電導為:

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        式中,gmVbe5前面加負號的原因為:此電流源增大時Vce5是減少的。化簡式(1)可得:

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        這是一個負電導。正電阻吸收能量,負電阻提供能量,而此處VQ5的集電極到發射極的負電導表示晶體管提供能量轉換,將直流電源的能量轉換為交流能量。同理,VQ6的集電極到發射極(即BM兩端)的等效電導為-gm。則單端口網絡AB的輸入電阻是VQ5、VQ6兩端發射極輸出電阻的串聯,即

        6.jpg

        當由單端口網絡提供的負阻Rm等于并聯諧振回路的電阻時,負阻提供的能量補充了并聯諧振電路的損耗,則振蕩維持。振蕩器的諧振頻率等于并聯諧振頻率,其輸出頻率為:

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        利用安捷倫公司的ADS軟件對電路進行仿真,從圖5可看出壓控振蕩器在控制電壓為1.98~3.98 V變化時,振蕩器調諧范圍為1.14~1.18GHz。圖6為壓控振蕩器電路版圖。

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        2 結論

        介紹一種寬LC 的設計。其核心電路采用差分形式交叉耦合電路結構實現。在與外部電路相接時,考慮到外部電路的變化對壓控振蕩器的影響,采用以射極跟隨器為主要結構構成的buffer,消除了外部電路的影響。并且在版圖設計中采用片上集成電感,實現了整個VC0電路的片上集成,達到設計要求。

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        關鍵詞: VCO 調頻 高頻

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