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緩沖放大器解決 VCO 問題

1856869 2022-11-18 | pdf | 119.58KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

常見的設(shè)計(jì)實(shí)踐是通過(guò)在它們之間引入緩沖放大器來(lái)隔離兩個(gè)電路級(jí)。隔離最大限度地減少了許多不利影響，并且在無(wú)線電頻率 (RF) 下。輸出隔離不良會(huì)干擾振蕩器性能，因此振蕩器輸出端通常包含一個(gè)緩沖級(jí)。常見的設(shè)計(jì)實(shí)踐是通過(guò)在它們之間引入緩沖放大器來(lái)隔離兩個(gè)電路級(jí)。隔離最大限度地減少了許多不利影響，并且在無(wú)線電頻率 (RF) 下。輸出隔離不良會(huì)干擾振蕩器性能，因此振蕩器輸出端通常包含一個(gè)緩沖級(jí)。在討論添加緩沖放大器級(jí)之前，我們先考慮一些典型的 VCO 特性以及隔離問題如何降低性能。例如，一個(gè)常見的問題是 VCO 響應(yīng)變化的負(fù)載條件（頻率牽引）而表現(xiàn)出的頻率變化。VCO 輸出的阻抗變化會(huì)引起 VCO 有源器件結(jié)點(diǎn)上直流電壓的變化。例如，雙極器件的集電極-基極電壓 (Vcb) 的變化會(huì)影響集電極-基極電容 (Ccb)，這反過(guò)來(lái)又會(huì)通過(guò)影響整體回路諧振來(lái)改變振蕩頻率（在討論添加緩沖放大器級(jí)之前，我們先考慮一些典型的 VCO 特性以及隔離問題如何降低性能。例如，一個(gè)常見的問題是 VCO 響應(yīng)變化的負(fù)載條件（頻率牽引）而表現(xiàn)出的頻率變化。VCO 輸出的阻抗變化會(huì)引起 VCO 有源器件結(jié)點(diǎn)上直流電壓的變化。例如，雙極器件的集電極-基極電壓 (Vcb) 的變化會(huì)影響集電極-基極電容 (Ccb)，這反過(guò)來(lái)又會(huì)通過(guò)影響整體回路諧振來(lái)改變振蕩頻率（圖 1圖 1 ） ). ） ).圖 1. 在此 Colpitts VCO 的輸出端反射的信號(hào)功率會(huì)在電流消耗和偏置點(diǎn)中產(chǎn)生波動(dòng)。結(jié)果，晶體管中的 Vcb 波動(dòng)調(diào)制 Ccb，影響振蕩器頻率和相位噪聲。圖 1. 在此 Colpitts VCO 的輸出端反射的信號(hào)功率會(huì)在電流消耗和偏置點(diǎn)中產(chǎn)生波動(dòng)。結(jié)果，晶體管中的 Vcb 波動(dòng)調(diào)制 Ccb，影響振蕩器頻率和相位噪聲。另一種頻率牽引現(xiàn)象有時(shí)稱為注入鎖定或注入牽引。它涉及非常接近 VCO 工作頻率的干擾信號(hào)的影響。當(dāng) VCO 輸出端口的干擾源幅度足夠大時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致 VCO 改變其振蕩頻率以匹配干擾頻率1。另一種頻率牽引現(xiàn)象有時(shí)稱為注入鎖定或注入牽引。它涉及非常接近 VCO 工作頻率的干擾信號(hào)的影響。當(dāng) VCO 輸出端口的干擾源幅度足夠大時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致 VCO 改變其振蕩頻率以匹配干擾頻率1。受輸出隔離不良影響的另一個(gè)關(guān)鍵性能因素是相位噪聲。為了更好地描述振蕩器中相位噪聲的產(chǎn)生，在過(guò)去幾年中進(jìn)行了大量研究。產(chǎn)生相位噪聲的條件包括負(fù)載阻抗的變化、返回到 VCO 輸出的功率反射、過(guò)大的地電流，以及由于 RF 布局不良導(dǎo)致的輻射耦合。感應(yīng)電壓變化會(huì)導(dǎo)致有源器件中的偏置電流波動(dòng)、對(duì) Ccb 的調(diào)制效應(yīng)、振幅擾動(dòng)以及其他會(huì)降低性能的細(xì)微問題2。受輸出隔離不良影響的另一個(gè)關(guān)鍵性能因素是相位噪聲。為了更好地描述振蕩器中相位噪聲的產(chǎn)生，在過(guò)去幾年中進(jìn)行了大量研究。產(chǎn)生相位噪聲的條件包括負(fù)載阻抗的變化、返回到 VCO 輸出的功率反射、過(guò)大的地電流，以及由于 RF 布局不良導(dǎo)致的輻射耦合。感應(yīng)電壓變化會(huì)導(dǎo)致有源器件中的偏置電流波動(dòng)、對(duì) Ccb 的調(diào)制效應(yīng)、振幅擾動(dòng)以及其他會(huì)降低性能的細(xì)微問題2。充分的 VCO 隔離還取決于電路板布局，以及 VCO 是分立式、集成式還是模塊化。耦合到 VCO 的任何輻射 RF 能量都會(huì)干擾 VCO 的運(yùn)行。能量可以直接耦合到 VCO 或通過(guò)連接到 VCO 的其他電路或跡線耦合。即使在 VCO 附近運(yùn)行的未連接電路跡線也可以用作天線，接收輻射能量并將其重新輻射到 VCO。當(dāng) VCO 噪聲性能至關(guān)重要時(shí)，應(yīng)始終遵守正確的布局。充分的 VCO 隔離還取決于電路板布局，以及 VCO 是分立式、集成式還是模塊化。耦合到 VCO 的任何輻射 RF 能量都會(huì)干擾 VCO 的運(yùn)行。