压控晶振电路（VCXO）是利用红外线加操纵工作电压使震荡高效率可变性或者能够调配的石英石晶振电路，其振动頻率由结晶决策，可以用操纵电流在小区域内开展頻率调节。VCXO大多数用以锁相环路技术性、頻率负的反馈调配的目地。操纵工作电压范畴一般为0V至2V或0V至3V。VCXO的自动调谐范畴为±100ppm至±200ppm。

压控晶振电路组成及基本原理

压控晶振电路关键由石英谐振器、变容二极管和谐振电路构成，其基本原理是利用操纵电流来更改变容二极管的电容器，进而“牵引带”石英谐振器的頻率，以做到頻率调配的目地。VCXO大多数用以锁相环路技术性、頻率负的反馈调配的目地。

压控晶振电路特性

石英石晶振电路是由品质因素非常高的石英谐振器振子（即谐振器和谐振电路构成。结晶的质量、激光切割趋向、结晶振子的结构特征及电源电路方式等，一同决策震荡器的特性。压控晶振电路具备下列特性：

（1）低颤动或低相位噪声：因为电源电路构造、开关电源噪音及其地噪音等要素的危害，VCO的输入输出数据信号并没有一个满意的波形或正弦波形，其輸出数据信号存有一定的颤动，转化成时域后能够看到数据信号核心頻率周边也会出现比较大的热量遍布，就是所说的相位噪声。VCO輸出讯号的颤动立即影响到别的线路的设计方案，一般 期待VCXO的颤动越低越好。

（2）宽电台广播范畴：VCO的调整范畴立即危害着全部体系的频次调整范畴，一般 伴随着加工工艺误差、溫度及其电源电压的转变，VCXO的锁住范畴也会随之转变 ，因而规定VCXO有充足宽的调整范畴来确保VCXO的输入输出頻率可以达到设计方案的规定。

（3）平稳的增益值：VCO的工作电压——頻率离散系统是造成噪音的首要缘由之一，与此同时，这类离散系统也会给电路原理产生可变性，转变 的VCXO增益值会危害环城路主要参数，进而危害环城路的可靠性。因而期待VCXO的增益值转变 越低越好。

压控晶振电路的主要参数及型号选择

1.頻率尺寸：頻率越高一般价钱越高。但頻率越高，频差越大，从整体视角考虑到，一般技术工程师会采用頻率低但平稳的晶振电路，自己做内存超频电源电路。总而言之頻率的选取是按照须要挑选，并并不是頻率越大就越高。需看实际要求。例如通信基站中一般用10MHz的控温晶振电路（OCXO），以其有有效的頻率可靠性，归属于高档晶振电路。对于范畴，晶振电路的頻率做的太高得话，便会失去了实际意义，由于有别的更快的頻率商品替代。

2.频率稳定度：重要主要参数。指在要求的操作温度范畴内，与允差頻率可以的误差，用ppm（百万分之一）表明。一般来说，稳定性越高或温度范围越宽，价钱越高。针对频率稳定度规定±20ppm或左右的运用，可采用一般无赔偿的晶振电路。针对处于±1至±20ppm的稳定性，应当考虑到温补晶振TCXO。针对小于±1ppm的稳定性，应当考虑到控温晶振电路OCXO。

3.电源电压：常见的有1.8V、2.5V、3.3V、5V等，在其中3.3V运用最广。

4.輸出：依据必须采取不一样輸出。（HCMOS，SINE，TTL，PECL，LVPECL，LVDS，HSCL，PLL等）每一种輸出种类都是有它的与众不同波型特点和主要用途。应当关心三态或相辅相成輸出的规定。对称、升高和上升幅度及其逻辑性脉冲信号对一些运用而言也需要做出要求，依据用户必须我们可以协助顾客型号选择。

5.操作温度范畴：工业生产级标准的-40～ 85℃这一范畴通常仅仅出自于设计师们的习惯性，假若-20℃～ 70℃早已足够，那麼就无须去追求完美更宽的温度范围。针对一些特别场所如航空航天军工用等，对溫度有更严苛的规定。

6.相位噪声和颤动：相位噪声和颤动是相同一种状况的二种不一样的定量分析方法，是对短期内稳定性的真正衡量。震荡器及其其他运用基波或谐波电流方法的晶振电路具备较好的相位噪声特性。选用锁相环路合成器造成輸出頻率的震荡器比选用非锁相环路技术性的震荡器一般展现较弱的相位噪声特性。但相应的，有着好的相位噪声和震动的与此同时震荡器的设计方案繁杂，容积大，頻率低，工程造价高。事实上相位噪声和颤动是短期内频率稳定度的衡量，因此一般越高档的晶振电路，即频稳越好的晶振电路，这种标准也相对应越好。

7.牵引带范畴（VCXO）：是对于VCXO的主要参数。含有压控作用的晶振电路为（VCXO），即根据调整操纵电流更改輸出頻率。牵引带范畴为转变 頻率（扩大或降低）与核心頻率的比率。此值一般用ppm表明。一般 牵引带范畴大概为100-200ppm，在于VCXO的构造和所挑选的结晶。

8.封裝：与其他电子元器件类似，石英石震荡器亦选用越来越中小型的封裝。一般，较微型的元器件较为中大型的表层贴片或破孔封裝元器件更价格昂贵。因此 ，中小型封裝通常要在特性、輸出挑选和工作频率挑选中间做出折中。

9.脆化率：伴随着時间的变化，頻率值伴随着转变 的尺寸，有年脆化和日脆化二种指标值。SJK的高精密控温晶振电路（OCXO）能够做到10-8ppm/年。

压控晶振电路归类

普遍的压控振荡器关键有反相器型VCO、差分信号对型VCO及其LC型VCO。

反相器型VCO的关键是由单数个反相器构成，震荡頻率由每一个反相器的延迟及其反相器的数量确定的。每一个模块的延迟時间与穿过反相器的电流量、工作电压、加工工艺相关。这类构造的VCO优势是电路原理简易，震荡頻率能够被设计方案得很高，可是它对开关电源或地的噪音较为比较敏感，相位抖动很大。

差分信号对型VCO关键由差分信号对延迟组成，其环城路组成如图所示1所显示。差分信号延迟模块由压控电流源、电阻器负荷及其NMOS管组成。根据操纵压控电流源的电流量操纵震荡頻率。差分信号对型VCO的特点是音频信号能够抑止地噪音或开关电源噪音，相位抖动较小，缺陷是网络带宽比较有限，不适合高频率运用。

LC型VCO的特征是：因为LC谐振器的Q值很高，因此这类种类的VCO的相位噪声很低，因此常见于对频率抖动规定极低的頻率合成器中。而且这类构造的输出功率只与电感器L和电容器C相关，根据减少电感器或电容器并减少电源电路的分布电容能够促使电源电路工作中在很高的输出功率下。

LC压控振荡器画册图2是常用的负跨导LC型VCO构造，从MOS管漏端意见反馈过来的数据信号根据另一个MOS管意见反馈到该MOS管的源端，假定MOS管的跨导为gm，则从图3（a）斜线端往上看的特性阻抗是-2/gm，这是一个负阻，它是由2个交叉式MOS管反馈调节所造成的。一般，假如要促使震荡器震荡，这一负阻应小于或等于LC谐振器的等效电路串联内电阻，换句话说MOS管的跨导越大，负阻越小，电源电路越非常容易震荡。在震荡状况下，电源电路的振动次数与L和C相关，即是，电容器C是压控电容器，根据控制工作电压Vcont能够控制电容器的尺寸，进而更改线路的振动頻率。图3（b），（c）的结构特征与图3（a）类似，图3（a）构造对开关电源噪音的控制工作能力较强，图3（b）构造对地噪音的控制工作能力较强，图3（c）兼具前二种构造的优势，并且只需一个电感器就能完成，那样能够减少前二种构造电感器不一样导致的电源电路共模抑止工作能力下降的难题。相对性于之前2个电源电路，这一电源电路也是有缺陷，即该电源电路有2个电流源，因此开关电源噪音很大。

图3是一种差分信号构造的LC型VCO，假设NMOS与PMOS具备相同的跨导gm，则这类构造的负阻为～1/gm，比图3构造的负阻减小1/2，因为，假如要促使图4和图3二种构造有着同样的负阻，那麼图4构造需要的电流量仅有图3的1/4，因此图4构造更适合功耗低设计方案。

压控晶振电路运用电源电路

某彩色电视机接收器VHF调频器中第六-12频率段的本振电源电路如下图所示电源电路中，操纵工作电压VC为0.5-30V，更改这一工作电压，就使变容管的结电容发生转变 ，进而得到頻率的转变。由图4由此可见，这也是一典型性的西勒谐振电路，震荡管呈共集电结组态软件，震荡次数约为170-220MHz，这类根据更改交流电压来完成頻率调整的方式 ，一般 称之为电自动调谐，与机械设备自动调谐对比它有较大的优势。

上一篇：0-10v接口白炽灯/LED灯调光器解决方案

下一篇：光敏三极管的功能应用