vco分類

VCO根據(jù)他產(chǎn)生的波形分為 :1) 諧波振蕩器(harmonic oscillators); 2) 張弛振蕩器(relaxationoscillators.)

VCO根據(jù)他的結(jié)構(gòu)分為:1)LC壓控振蕩器;2) RC壓控振蕩器;3)晶體壓控振蕩器

藍(lán)牙無線通信的一個(gè)獨(dú)特之處就是它使用了擴(kuò)頻技術(shù)，該技術(shù)原來是為軍事應(yīng)用開發(fā)的，因?yàn)檐娛聭?yīng)用中無線數(shù)據(jù)傳送必須安全可靠。傳統(tǒng)意義上的窄帶應(yīng)用要消耗更多功率，在一個(gè)頻率上停留的時(shí)間很長，因此頻譜很容易被檢測到;而將發(fā)射器功率分配(擴(kuò)展)到更大的帶寬上之后，此時(shí)信號看起來更像隨機(jī)噪聲，這相當(dāng)于犧牲帶寬效率來換取可靠性和安全性。由于功率密度較低，這些系統(tǒng)對其它信號接收器干擾小，而且即便存在信號丟失頻段，數(shù)據(jù)也可以在其它頻率恢復(fù)，從而增強(qiáng)了對干擾和噪聲的抵抗能力。兩種最主要的擴(kuò)頻形式是跳頻(FHSS)和直接序列(DSSS)，用原始數(shù)據(jù)對載波進(jìn)行調(diào)制并使用與每個(gè)鏈路端點(diǎn)跳頻代碼一致的頻率范圍發(fā)射時(shí)(圖2)使用FHSS系統(tǒng)。采用這種方式后，由于某個(gè)頻率干擾而丟失的數(shù)據(jù)可以通過另一個(gè)頻率發(fā)射，F(xiàn)HSS中的擴(kuò)展代碼生成器直接用GFSK調(diào)制技術(shù)對載波頻率進(jìn)行調(diào)制。

振蕩器自其誕生以來就一直在通信、電子、航海航空航天及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域扮演重要的角色，具有廣泛的用途。在無線電技術(shù)發(fā)展的初期，它就在發(fā)射機(jī)中用來產(chǎn)生高頻載波電壓，在超外差接收機(jī)中用作本機(jī)振蕩器，成為發(fā)射和接收設(shè)備的基本部件。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，振蕩器的用途也越來越廣泛，例如在無線電測量儀器中，它產(chǎn)生各種頻段的正弦信號電壓:在熱加工、熱處理、超聲波加工和某些醫(yī)療設(shè)備中，它產(chǎn)生大功率的高頻電能對負(fù)載加熱;某些電氣設(shè)備用振蕩器做成的無觸點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行控制;電子鐘和電子手表中采用頻率穩(wěn)定度很高的振蕩電路作為定時(shí)部件等。尤其在通信系統(tǒng)電路中，壓控振蕩器(VCO)是其關(guān)鍵部件，特別是在鎖相環(huán)電路、時(shí)鐘恢復(fù)電路和頻率綜合器電路等更是重中之重，可以毫不夸張地說在電子通信技術(shù)領(lǐng)域，VCO幾乎與電流源和運(yùn)放具有同等重要地位。

對振蕩器的研究未曾停止過。從早期的真空管時(shí)代到后期的晶體管時(shí)代，無論是理論上還是電路結(jié)構(gòu)和性能上，無論是體積上還是制作成本上無疑都取得了飛躍性的進(jìn)展，但在很長的一段時(shí)期內(nèi)都是處在用分離元件組裝而成的階段，其性能較差，成本相對較高，體積較大和難以大批量生產(chǎn)。隨著通信領(lǐng)域的不斷向前推進(jìn)，終端產(chǎn)品越來越要求輕、薄、短、小，越來越要求低成本、高性能、大批量生產(chǎn)，這對于先前的分離元件組合模式將不再勝任，并提出新的要求和挑戰(zhàn)。集成電路各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展迎合了這些要求，特別是主流CMOS工藝提供以上要求的解決方案，單片集成振蕩器的研制取得了極大的進(jìn)步。

然而，由于工藝條件的限制，RF電路的設(shè)計(jì)多采用GaAs, Bipolar, BiCMOS工藝實(shí)現(xiàn)，難以和主流的標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝集成。因此，優(yōu)性能的標(biāo)準(zhǔn)的CMOS VCO設(shè)計(jì)成為RF電路設(shè)計(jì)的熱門課題。

藍(lán)牙收發(fā)器

◆藍(lán)牙發(fā)射器 藍(lán)牙無線信號采用高斯頻移鍵控(GFSK)方式調(diào)制，發(fā)射數(shù)據(jù)(Tx)通過高斯濾波器濾波后，

用濾波器的輸出對VCO頻率進(jìn)行調(diào)制。根據(jù)串行輸入數(shù)據(jù)流邏輯電平，VCO頻率會(huì)從其中心頻率向正負(fù)兩端

偏離，偏移量決定了發(fā)射器的調(diào)制指數(shù)，調(diào)制的信號經(jīng)放大后由天線發(fā)射出去。

藍(lán)牙無線信號在半雙工模式下工作，用一個(gè)RF多路復(fù)用開關(guān)(位于天線前)將天線連接到發(fā)射或接收模式。

與設(shè)備接收部分相似，從另一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備發(fā)射來的GFSK信號也是由天線接收的。在這期間

，開關(guān)與低噪聲放大器(LNA)相連，對接收到的信號(Rx)進(jìn)行放大。下一級混頻器將接收信號下變換到IF

頻率(一般為幾MHz)，進(jìn)行該步驟時(shí)用于發(fā)射的PLL/VCO部分作為接收器下變頻本機(jī)振蕩器使用，將IF信號

解調(diào)并恢復(fù)出數(shù)據(jù)。

壓控振蕩器與普通本振相比，在諧振回路中多出了電控器件，比如變?nèi)荻O管;一般壓控振蕩器多以克拉潑振蕩器形式存在，以保證電路工作點(diǎn)和Q值的穩(wěn)定性。

VCO的性能指標(biāo)主要包括:1)頻率受控范圍;2)線性度;3)壓控靈敏度;4)調(diào)制帶寬;5)噪音;6)工作電壓。

頻率調(diào)諧范圍，輸出功率，(長期及短期)頻率穩(wěn)定度，相位噪聲，頻譜純度，電調(diào)速度，推頻系數(shù)，頻率牽引等。

頻率調(diào)諧范圍是VCO的主要指標(biāo)之一，與諧振器及電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。通常，調(diào)諧范圍越大，諧振器的Q

值越小，諧振器的Q值與振蕩器的相位噪聲有關(guān)，Q值越小，相位噪聲性能越差。

振蕩器的頻率穩(wěn)定度包括長期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度，它們各自又分別包括幅度穩(wěn)定度和相位穩(wěn)定度。長期相位穩(wěn)定度和短期幅度穩(wěn)定度在振蕩器中通常不考慮;長期幅度穩(wěn)定度主要受環(huán)境溫度影響，短期相位穩(wěn)定度主要指相位噪聲。在各種高性能、寬動(dòng)態(tài)范圍的頻率變換中，相位噪聲是一個(gè)主要限制因素。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，載波信號的相位噪聲還要影響載波跟蹤精度。

其它的指標(biāo)中，振蕩器的頻譜純度表示了輸出中對諧波和雜波的抑制能力;推頻系數(shù)表示了由于電源電壓變化而引起的振蕩頻率的變化;頻率牽引則表示了負(fù)載的變化對振蕩頻率的影響;電調(diào)速度表示了振蕩頻率隨調(diào)諧電壓變化快慢的能力。

在壓控振蕩器的各項(xiàng)指標(biāo)中，頻率調(diào)諧范圍和輸出功率是衡量振蕩器的初級指標(biāo)，其余各項(xiàng)指標(biāo)依據(jù)具體應(yīng)用背景不向而有所側(cè)重。例如，在作為頻率合成器的一部分時(shí)，對VCO的要求，可概括為一下幾方面:應(yīng)滿足較高的相位噪聲要求;要有極快的調(diào)諧速度，頻溫特性和頻漂性能要好;功率平坦度好;電磁兼容性好。

國內(nèi)外許多廠家都已生產(chǎn)出針對不同應(yīng)用的VCO。表1-1分別是具有代表性的國內(nèi)十三所和Agilent

公司生產(chǎn)的部分壓控振蕩器產(chǎn)品的部分指標(biāo):

表1-1

型號 頻率范圍(GHz) 調(diào)頻電壓(V) 工作電壓/電流(V/mA) 輸出功率(dBm) 相噪(dBc/Hz)

HE487 3.0~3.7 0~15 12/30 +12 1.5

-90@10KHz

HE488 3.7~4.2 0~15 12/30 +10 1.5

-87@10KHz

VTO-8200 2.0~3.0 2~24 15/50 +10 1.5

-95@50KHz

VTO-8240 2.4~3.7 2~30 15/50 +10 1.5

-95@50KHz

VTO-8360 3.6~4.3 8~24 15/50 +10 1.5

-100@50KHz

上述產(chǎn)品中，封裝形式均為TO-8封裝。對于封裝內(nèi)的電路中一般使用的是晶體管管芯和變?nèi)荻O管管芯，這樣可減少管腳分布電感、電容的影響，減少對分布參數(shù)的考慮。但是，制作此類封裝需專門設(shè)備，制作工藝復(fù)雜，進(jìn)入門檻高，產(chǎn)品價(jià)格較高。頻率較高時(shí)，這些參數(shù)對電路性能的影響非常顯著。需要在設(shè)計(jì)時(shí)仔細(xì)考慮，選擇合適的電路形式，盡量降低電路對器件參數(shù)的敏感度。

另外，自前還用一種稱為YIG(釔鐵右榴石)的鐵氧體器件作為諧振器的壓控振蕩器，諧振頻率用外磁場調(diào)諧，調(diào)諧帶寬可以很寬，因?yàn)閅IG諧振器可以有很高的Q值，YIG振蕩器的相位噪聲性能很好。但由于成本較高，且較難設(shè)計(jì)，所需電流大，調(diào)諧速度較變?nèi)荻O管調(diào)諧的VCO慢。本設(shè)計(jì)只分析設(shè)計(jì)了采用變?nèi)荻O管調(diào)諧的壓控振蕩器。

CO cable - a Conversion Option cable that, when attached to the appliance and a target device,

provides additional functionality such as virtual media sessions

CO 線纜 是用來連接應(yīng)用或者目標(biāo)設(shè)備和轉(zhuǎn)換選件的連接線，并且能提供虛擬媒體會(huì)話等附加功能。

virtual media - a USB media device that can be attached to the appliance and made available to

any target device that is connected to the appliance

虛擬媒體 一種 USB 媒體設(shè)備，它可連接到裝置并供連接到本裝置的所有目標(biāo)設(shè)備

The appliance supports virtual media when connected to a VCO cable. You can use virtual media

support to connect USB media devices to the appliance and make those devices available to any

connected GCM2 or GCM4 appliance. Use virtual media to move data between a target device and

USB media devices that are connected to the appliance. You can install, upgrade, or recover the

operating system; update the BIOS code; or start the target device from a USB drive through the

virtual media capabilities of the appliance.

Virtual media can be connected directly to the appliance using one of four USB ports on the

appliance. In addition, virtual media can be connected to any remote workstation that is running

IBM Virtual Console Software (VCS) and is connected to the appliance using an Ethernet

connection. To open a virtual media session with a target device, the target device must first be

connected to the appliance using a VCO cable.

本裝置連接 VCO 纜線后可支持虛擬媒體?？衫锰摂M媒體支持功能將 USB 媒體設(shè)備連接到本裝置，并使與本裝置相連的任何 GCM2 或 GCM4 裝置均可以使用這些設(shè)備。利用虛擬媒體可在連接到本裝置的目標(biāo)設(shè)備和 USB 媒體設(shè)備之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。通過本裝置的虛擬媒體功能，可以安裝、升級或修復(fù)操作系統(tǒng)，更新 BIOS 代碼，或者從 USB 驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)目標(biāo)設(shè)備。虛擬媒體可通過本裝置上的四個(gè) USB 端口之一直接連接到本裝置。另外，虛擬媒體可以連接到運(yùn)行 IBM 虛擬控制臺(tái)軟件(VCS) 并通過以太網(wǎng)連接到本裝置的任意遠(yuǎn)程工作站上。若要與目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行虛擬媒體會(huì)話，目標(biāo)設(shè)備必須首先通過 VCO 纜線與本裝置連接。

(VCO) 纜線

是一種復(fù)合設(shè)備，它負(fù)責(zé)處理以下四種設(shè)備的信號轉(zhuǎn)換:鍵盤、鼠標(biāo)、CD 驅(qū)動(dòng)器和大容量存儲(chǔ)設(shè)備。CD 驅(qū)動(dòng)器和大容量存儲(chǔ)設(shè)備會(huì)顯示。

在目標(biāo)設(shè)備上，無論是否已映射虛擬媒體會(huì)話。如果某媒體設(shè)備未被映射，則會(huì)顯示為未放入媒體。當(dāng)虛擬媒體設(shè)備被映射到目標(biāo)設(shè)備時(shí)，則會(huì)告知目標(biāo)設(shè)備媒體已放入。當(dāng)虛擬媒體設(shè)備被取消映射時(shí)，則會(huì)告知目標(biāo)設(shè)備媒體被移除。因此， USB 虛擬設(shè)備不會(huì)從目標(biāo)設(shè)備斷開連接。

VCO 纜線將鍵盤和鼠標(biāo)作為復(fù)合USB 2.0設(shè)備顯示。因此，BIOS 必須支持復(fù)合 USB 2.0 人機(jī)接口設(shè)備 (HID)。如果所連接的計(jì)算機(jī)的 BIOS 不支持此類型的設(shè)備，則鍵盤和鼠標(biāo)可能無法工作，除非為該計(jì)算機(jī)裝載 USB 2.0設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。如果出現(xiàn)這種情況，計(jì)算機(jī)制造商可能會(huì)提供 BIOS 更新，為通過 USB 2.0 連接的鍵盤和鼠標(biāo)提供 BIOS 支持。