一款適用于電荷泵鎖相環的壓控振蕩器設計

李容容，景鵬斌

（陜西機電職業技術學院，陜西寶雞，721001）

0 引言

鎖相環系統是一個具有跟蹤輸入信號相位與頻率功能的閉環自動負反饋控制系統。而電壓控制的振蕩器是輸出信號頻率隨輸入電壓變化的振蕩器，作為電荷泵鎖相環中最關鍵的部分，壓控振蕩器的性能決定了鎖相環系統的頻率捕獲范圍和噪聲抑制能力[1]。本文設計的壓控振蕩器由于其結構上的特點，具有啟動快、相位噪聲低而且線性度好等優點。

1 壓控振蕩器的簡單分類[2]

1.1 調諧壓控振蕩器

圖1給出了調諧振蕩器系統的簡圖，它主要由兩部分結構組成：第一部分結構是放大器，提供必要的信號增益；第二部分是反饋網絡，使得部分放大器輸出返回到輸入。

圖1 調諧振蕩器系統簡圖

1.2 多諧壓控振蕩器

圖2是一款多諧恒流充放電振蕩器的示意圖，該電路由三部分組成，電容、遲滯比較器和恒流源。這里的恒流源表示雙向的，既是充電回路，又是放電回路。恒流源決定充放電電流的大小。

圖2 恒流充放電振蕩器基本結構

多諧振蕩器在電路正常工作時沒有穩態，只有兩個暫穩態。暫穩態的電平稱為門限電平。電路啟動之后，處在某一個暫定的穩態，然后電路給儲能元件電容充電，當電容上的電位達到門限電平值時，電路就會發生跳變，轉換到另一個暫穩態。然后電容開始放電，當電容上的電位達到另一個門限電平時，電路就會再次發生跳變，返回初始的暫穩態，如此循環往復，周而復始，形成振蕩。……