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用负阻原理设计高稳定度VCO

资料介绍
电源技术论文

用负阻原理设计高稳定度VCO
摘要:介绍了利用负阻原理、采用改进型克拉泼电路设计的高稳定度LC压控振荡器(VC
O),其频率范围为180MHz~210MHz。用ADS进行了仿真,最后给出了测量结果,实际表明
它们是一致的。该电路采用相角补偿,提高了频率稳定度,降低了相位噪声。该方法设
计简单、调试方便、成本低。
    关键词:负阻 VCO 克拉泼电路 相位噪声
压控振荡器(VC0)是锁相环路的重要组成部分。随着电子技术的发展,出现了许多集
成的VCO芯片。考虑到高频率稳定度、低相噪的要求,这里采用Agilent公司生产的低噪
声晶体管HBFP0450来设计VCO。常用的VCO一般有三种:晶体压控振荡器、LC压控振荡器
和RC压控振荡器。对于超高频段的VCO,采用LC振荡器形式;为了提高频率稳定性,采用
了克拉泼电路,并进行了相角补偿。
1 负阻振荡原理
这里采用负阻方法来设计压控振荡器,负阻振荡原理图如图1所示。
图中,ZIN是晶体管电路的输入阻抗,RIN和XIN分别是输入电阻和电抗;ZL是负载阻
抗,RL和XL分别是负载电阻和电抗。 根据振荡原理,起振条件是:
RIN+RL<0   (1)
振荡的平衡条件是
RIN+RL =0   (2)
XIN+XL=0   (3)

2 设计与仿真
2.1 起振与振荡的仿真
这里用ADS来仿真电路,采用改进型克拉泼电路形式,具体电路如图2所示。选用高增
益、低噪声的HBFP0450作为三端器件,它在200MHz工作频率上有20dB的增益,从而保证
了较大的振荡幅度。供电电压为5V,通过R1、R2和R3来确定静态工作点,工作电流选定
为10mA,Vce为2.5V。
交流等效电路如图3所示。L1、C4和C5串联可以等效成一个电感,从而满足,电容三
端振荡器
标签:负阻高稳定度VCO
用负阻原理设计高稳定度VCO
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