当带宽被拉长时，电压控制振荡器是一个关键的解决方案

对高带宽的需求是一个历史新高，在地平线上有5克，更多的人在家里工作而不是以往任何时候。现代化的IC幸运的是，提供了复杂的数字调制方案，以充分利用这些高带宽通信通道。

不过，电压控制振荡器也是帮助设计者解决带宽需求相关问题的一个组件，它越来越多地出现在许多模拟和射频信号处理系统中。

压控振荡器的基础

设计工程师可以利用压控振荡器(VCOs)来改善射频和无线通信应用，而不必担心额外的噪声、高功耗和系统占用空间。

的振荡器的基础可以通过观察电学世界中最常用的振荡器——LC电路来研究。这个振荡器的基本功能是来回转换能量。

LC振荡器由于电容器的衰减而产生非理想信号，随着时间的推移。图片由伍斯特理工学院

能量流经一个电容器，在那里它以电场的形式储存在板之间，然后放电到一个电感器。电感器以磁场的形式储存能量，然后将电荷传送回最初的电容板，重新开始这个过程——这次，电流以相反的方向流动。

这种类型的振荡器的一个缺点是其有限的设计灵活性：设计人员无法控制输出信号而无需添加随附的电路。

由于已知振荡器是自主的非线性电路，因此创建可控变化将成为即时游戏变更器的变化是有意义的。对可控解决方案的需求导致建立电压控制振荡器（VCO）。VCOS被设计为输出可以通过输入电压控制的周期性信号。

类型的配装

振荡器下降两组：调谐和无核。调谐振荡器在反馈路径内使用频率选择性电路并产生正弦信号。另一方面，无核振荡器避免环路辅助电路并产生非线性信号（三角形，锯齿，方形）。

LC, RC, SC电路是属于调谐类别的振荡器，在经典力学中也被称为谐振振荡器。

非调谐振荡器，例如弛豫振荡器，在高开关和充电电流的情况下，表现出对噪声敏感的重复行为。调谐振荡器由于体积大，缺乏高质量的无源电感，很难集成到系统中。

在基于谐波和弛豫的振荡器中操纵频率来改变输出也是很困难的。这就是为什么VCO对于设计师来说是一个有用的解决方案。

VCOs在无线通信中的应用

整合VCO进行无线通信收发器将需要外部谐振器来增强无线信道。

VCOS在锁相环（PLL）中运行良好，这是一种控制系统，其产生具有固定参考信号的信号。许多设计人员在PLL中使用戒指振荡器进行数字时钟生成和数据恢复，因为它们的尺寸紧凑。然而，环形振荡器不稳定，并将快速消散能量。这些振荡器将需要在输入阶段监控，这意味着增加了组件和成本。

锁相环图，包括VCO。图片由彼得王国，贝尔实验室

请记住，因为VCOs需要高功耗、大调谐范围和外部离散组件，它们将导致更大的设计足迹。

模拟器件介绍四频带压控振荡器

为了说明VCOs的一些核心原则，ADI公司最近推出了一系列四频带压控振荡器据说为RF和微波应用提供宽带能力，噪声缓解和低功耗。

HMC8074功能框图。图片由阿迪

ADI的四个新的窄带VCOs包括HMC8364、8362和8074。这些设备在高密度的情况下有优势，因为它们是由砷化镓组成的。每个解决方案都配备了谐振器、负电阻器件和压控变容二极管。

似乎阿迪试图解决当前振荡器与新系列VCO的关键挑战。例如，关于尺寸，占地面积为6 mm x 6 mm，不需要外部匹配组件。ADI还表示，该设备的功率很少，并且拒绝使用内置谐振器进入系统的不需要的噪声。

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你在电压控制振荡器方面有什么经验?这个设备的挑战和优点是什么?请在下面的评论中分享你的想法。