一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器及调谐方法技术

本发明专利技术公开了一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器及调谐方法,其由LC谐振网络电路和共射级放大电路组成；电路的LC谐振网络采用了一种基于一只变容二极管在LC谐振网络中充当电抗的容性阻抗形式通过压控端粗调，另一只变容二极管在LC谐振网络中充当电抗的感抗支路形式通过压控端细调，具备粗调和细调两个压控调谐端；通过调节变容二极管反偏电压的大小，通过粗、细调相结合改变变容二极管的结电容，从而改变谐振网络的谐振频率，最终改变输出信号频率。本发明专利技术元器件少，电路简单，应用较广，是产生高频振荡器的经济有效方法，可广泛应用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、数字无线通信等电子系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器及调谐方法
本专利技术属于电子电器领域，涉及压控振荡器，具体涉及一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器及调谐方法。
技术介绍
实现调频的方法很多，大致可分为两类，一类是直接调频，另一类是间接调频。直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率（实质上是改变振荡器的定频元件），变容二极管调频便属于此类。变容二极管直接调频电路是目前应用最广泛的直接调频电路，传统的变容二极管直接调频LC压控振荡器中心频率稳定度较低、波段频率的非线性度大、输出信号近端相噪较大。压控振荡器（VCO,voltage-controlledoscillator）是输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路。压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。压控振荡器广泛用于频率调制器，锁相环路，以及无线发射机和接收机中。尤其在通信系统中，压控振荡器是其中的关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重。现有调频电路普遍有三种形式；采用互感耦合振荡器形式、采用电感三点式振荡器、采用电容三点式振荡器。采用互感耦合振荡器形式；由于分布电容存在，在频率较高时，难于做出稳定性高的变压器，而且灵活性较差。采用电感三点式振荡；由于反馈信号取自电感两端压降，而电感对高次谐波呈现高阻抗，故不能抑制高次谐波的反馈，因此振荡器输出信号中的高次谐波成分较大，信号波形较差。采用电容三点式振荡器。电容三点式振荡电路的基极和发射极之间接有电容，反馈信号取自电容两端，它对谐波的阻抗很小，谐波电压小，因而使集电极电路电流中的谐波分量和回路的谐波电压都较小。反馈信号取自电容两端，由于电容对高次谐波呈现较小的容抗，因而反馈信号中高次谐波分量小，故振荡输出波形好，但电容三点式振荡器的输出波段频率非线性度大，中心频率稳定度低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器，达到有效控制中心频率稳定度、及波段频率的非线性度。本专利技术采用如下技术方案：一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器，由LC谐振网络电路和共射级放大电路组成；所述LC谐振网络电路包括第一变容二极管D1、第六电容C6、第七电容C7、第九电容C9、第十二电容C12、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第二变容二极管D2、第一三极管T1、第二电感L2、第十一电阻R11；第一变容二极管D1的一端接第四电阻R4的一端、第六电容C6的一端，第一变容二极管D1的另一端接地，第四电阻R4的另一端接外部输入直流电压信号Vt1，第六电容C6的另一端接第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接第二电阻R2的一端、第六电阻R6的一端、第九电容C9的一端、第一三极管的T1的基级，第二电阻R2的另一端接第一电阻R1的一端、第一稳压二极管Vz1的一端、第三电容C3的一端、第一三极管T1的集电极、第二电容C2的一端，第五电容C5的一端，第一稳压二极管Vz1的另一端、第三电容C3的另一端、第二电容C2的另一端均接地，第一电阻R1的另一端接VCC直流电压、第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，第九电容C9的另一端接第十二电容C12的一端，第十二电容C12的另一端接第一三极管T1的发射极、第十四电容C14的一端、第二电感L2的一端，第一三极管T1的发射极接第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接第七电阻R7的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十四电容C14的另一端接第十五电容C15的一端，第十五电容C15的另一端接第十六电容C16的一端、第二变容二极管D2的一端，第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接外部输入直流电压信号Vt2，第二变容二极管D2的另一端、第十六电容C16的另一端均接地，第二电感L2的另一端接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接地；所述共射级放大电路包括第七电阻R7、第五电阻R5、第十电容C10、第三电阻R3、第八电阻R8、第二三极管T2、第一电感L1、第四电容C4、第九电阻R9、第十三电容C13、第八电容C8；第七电阻的一端接第十一电容C11的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第五电阻R5的另一端接第十电容C10的一端，第十电容C10的另一端接第三电阻R3的一端、第二三极管T2的基级、第八电阻R8的一端，第三电阻R3的另一端接第五电容C5的一端、第一电感L1的一端、第四电容C4的一端，第八电阻R8的另一端接地，第一电感L1的另一端接第二三极管T2的集电极、第八电容C8的一端，第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端均接地，第二三极管T2的发射级接第九电阻R9的一端、第十三电容C13的一端，第九电阻R9的另一端、第十三电容C13的另一端接地，第八电容R8的另一端接输出。LC谐振网络分为感性阻抗和容性阻抗，感性阻抗有两支分路组成，一支为三极管T1基级—发射极支路：C9串联C12；另一条支路为三极管TI集电极—发射极：C16并联D2，再串联C15、C14然后与L2并联；容性阻抗是三极管T1基级—集电极支路：由D1串联C6再串联C7组成。本专利技术的另一目的在于提供一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器的调谐方法。一种上述粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器的调谐方法，令D1串联C6串联C7为，C9串联C12为，D2并联C16串联C15、C14再并联L2为，则，调谐端用来调节容性阻抗、感性阻抗支路；由于输出频率，所以通过改变D1的反偏电压对输出频率进行粗调，改变D2的反偏电压对输出频率细调，通过设定D1、D2反偏电压的大小使输出频率稳定，控制波段频率的非线性度。优选的，三极管T1、T2，型号为BFR360F。稳压二极管Vz1，型号为LM4040A82。电感L1、L2，L1型号为XECJ0402CW220，电感量为22nH,L2型号为XECJ0402CW150，电感量为22nH。优选的，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16均为贴片电容，C1、C2、C4的容值为10nF，C3、C5的容值均为1nF，C6、C7的容值为15pF，C8、C10、C11的容值为100pF，C9、C12的容值为1pF，C13的容值为10pF，C14、C15、C16的容值为3.3pF，所有电容选用七专级，精度≤5%。优选的，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11均为印刷电阻，电阻R1的阻值为36Ω,R2、R3的阻值为12kΩ，R4、R10的阻值为100kΩ，R5的阻值为51Ω,R6、R8的阻值为10k，R7的阻值为1kΩ，R9的阻值为300Ω，R11的阻值为100Ω，所有电阻选用七专级，精度≤5%。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术电路的LC谐振网络部分，采用了一种基于一只变容二极管在LC谐振网络中充当电抗的容性阻抗形式通过压控端粗调，另一只变容二极管在LC谐振网络中充当电抗的感抗支路形式通过压控端细调，具备粗调和细调两个压控调谐端；通过调节变容二极管反偏电压的大小，通过粗调和细调相结合的方法改变变容二极管的结电容，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器，其特征在于：由LC谐振网络电路和共射级放大电路组成；所述LC谐振网络电路是包括第一变容二极管D1、第六电容C6、第七电容C7、第九电容C9、第十二电容C12、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第二变容二极管D2、第一三极管T1、第二电感L2、第十一电阻R11；第一变容二极管D1的一端接第四电阻R4的一端、第六电容C6的一端，第一变容二极管D1的另一端接地，第四电阻R4的另一端接外部输入直流电压信号Vt1，第六电容C6的另一端接第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接第二电阻R2的一端、第六电阻R6的一端、第九电容C9的一端、第一三极管的T1的基级，第二电阻R2的另一端接第一电阻R1的一端、第一稳压二极管Vz1的一端、第三电容C3的一端、第一三极管T1的集电极、第二电容C2的一端，第五电容C5的一端，第一稳压二极管Vz1的另一端、第三电容C3的另一端、第二电容C2的另一端均接地，第一电阻R1的另一端接VCC直流电压、第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，第九电容C9的另一端接第十二电容C12的一端，第十二电容C12的另一端接第一三极管T1的发射极、第十四电容C14的一端、第二电感L2的一端，第一三极管T1的发射极接第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接第七电阻R7的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十四电容C14的另一端接第十五电容C15的一端，第十五电容C15的另一端接第十六电容C16的一端、第二变容二极管D2的一端，第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接外部输入直流电压信号Vt2，第二变容二极管D2的另一端、第十六电容C16的另一端均接地，第二电感L2的另一端接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接地；所述共射级放大电路包括第七电阻R7、第五电阻R5、第十电容C10、第三电阻R3、第八电阻R8、第二三极管T2、第一电感L1、第四电容C4、第九电阻R9、第十三电容C13、第八电容C8；第七电阻R7的一端接第十一电容C11的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第五电阻R5的另一端接第十电容C10的一端，第十电容C10的另一端接第三电阻R3的一端、第二三极管T2的基级、第八电阻R8的一端，第三电阻R3的另一端接第一电感L1的一端、第四电容C4的一端、及所述的第五电容C5的一端，第八电阻R8的另一端、第四电容C4的另一端均接地，第一电感L1的另一端接第二三极管T2的集电极、第八电容C8的一端，第二三极管T2的发射级接第九电阻R9的一端、第十三电容C13的一端，第九电阻R9的另一端、第十三电容C13的另一端接地，第八电容C8的另一端接输出OUT。...

【技术特征摘要】
1.一种粗细调谐相结合的高频LC压控振荡器，其特征在于：由LC谐振网络电路和共射级放大电路组成；所述LC谐振网络电路是包括第一变容二极管D1、第六电容C6、第七电容C7、第九电容C9、第十二电容C12、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第二变容二极管D2、第一三极管T1、第二电感L2、第十一电阻R11；第一变容二极管D1的一端接第四电阻R4的一端、第六电容C6的一端，第一变容二极管D1的另一端接地，第四电阻R4的另一端接外部输入直流电压信号Vt1，第六电容C6的另一端接第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接第二电阻R2的一端、第六电阻R6的一端、第九电容C9的一端、第一三极管的T1的基级，第二电阻R2的另一端接第一电阻R1的一端、第一稳压二极管Vz1的一端、第三电容C3的一端、第一三极管T1的集电极、第二电容C2的一端，第五电容C5的一端，第一稳压二极管Vz1的另一端、第三电容C3的另一端、第二电容C2的另一端均接地，第一电阻R1的另一端接VCC直流电压、第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接地，第九电容C9的另一端接第十二电容C12的一端，第十二电容C12的另一端接第一三极管T1的发射极、第十四电容C14的一端、第二电感L2的一端，第一三极管T1的发射极接第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接第七电阻R7的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第十四电容C14的另一端接第十五电容C15的一端，第十五电容C15的另一端接第十六电容C16的一端、第二变容二极管D2的一端，第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端接外部输入直流电压信号Vt2，第二变容二极管D2的另一端、第十六电容C16的另一端均接地，第二电感L2的另一端接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接地；所述共射级放大电路包括第七电阻R7、第五电阻R5、第十电容C10、第三电阻R3、第八电阻R8、第二三极管T2、第一电感L1、第四电容C4、第九电阻R9、第十三电容C13、第八电容C8；第七电阻R7的一端接第十一电容C11的一端、第五电阻R5的一端，第七电阻R7的另一端接地，第五电阻R5的另一端接第十电容C10的一端，第十电容C10的另一端接第三电阻R3的一端、第二三极管T2的基级、第八电阻R8的一端，第三电阻R3的另一端接第一电感L1的一端、第四电容C4的一端、及所述的第五电容C5的一端，第八电阻R8的另一端、第四电容C4的另一端均接地，第一电感L1的另一端接第二三极管T2的集电极、第八电容C8的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓志，刘豫，同军军，
申请(专利权)人：天水七四九电子有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62