跟踪 VCO 技术的进展

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这篇文章的类似版本发表在这篇文章的类似版本发表在Microwaves & RFMicrowaves & RF杂志 2002 年 7 月号上。杂志 2002 年 7 月号上。介绍介绍压控振荡器 (VCO) 常见于无线系统和其他必须跨频段调谐的通信系统中。VCO 可从众多制造商处获得，具有各种封装样式和性能级别。然而，现代表面贴装和射频集成电路 (RFIC) VCO 的传承归功于近一百年前开始的工程开发。在那段时间里，VCO 技术一直在不断改进，产生了更小的信号源，同时增强了相位噪声和调谐线性度。压控振荡器 (VCO) 常见于无线系统和其他必须跨频段调谐的通信系统中。VCO 可从众多制造商处获得，具有各种封装样式和性能级别。然而，现代表面贴装和射频集成电路 (RFIC) VCO 的传承归功于近一百年前开始的工程开发。在那段时间里，VCO 技术一直在不断改进，产生了更小的信号源，同时增强了相位噪声和调谐线性度。振荡器电路的演变振荡器电路的演变自埃德温·阿姆斯特朗 (Edwin Armstrong) 发现外差原理*以来，振荡器一直是必不可少的组件。在此应用中，振荡器将正弦信号馈送到非线性混频元件，通过将振荡器的信号与其他输入信号相乘来实现频率转换。当然，阿姆斯特朗意识到他需要一个电路来控制频率转换，该电路可以产生具有相应频率的稳定的正弦时变电压（或电流）。大约在同一时间，他发现 Audion（一种早期的真空管）可以配置为产生振荡，并且他有效地设计了第一个电子振荡器**（而不是早期无线发射器中使用的原始火花隙振荡器）。自埃德温·阿姆斯特朗 (Edwin Armstrong) 发现外差原理*以来，振荡器一直是必不可少的组件。在此应用中，振荡器将正弦信号馈送到非线性混频元件，通过将振荡器的信号与其他输入信号相乘来实现频率转换。当然，阿姆斯特朗意识到他需要一个电路来控制频率转换，该电路可以产生具有相应频率的稳定的正弦时变电压（或电流）。大约在同一时间，他发现 Audion（一种早期的真空管）可以配置为产生振荡，并且他有效地设计了第一个电子振荡器**（而不是早期无线发射器中使用的原始火花隙振荡器）。回想起来，阿姆斯特朗开启了振荡器技术的一场革命，迅速淘汰了火花发射器，从而推动了高性能无线电接收器的发展。从 1910 年代 Armstrong 的发现到现代，VCO 技术已经从真空管振荡器发展到晶体管振荡器，再到振荡器模块解决方案，最后发展到今天基于 RFIC 的振荡器。VCO 技术的面貌再次快速变化，很快在许多系统中将仅类似于基本拓扑和/或数学上的早期振荡器。回想起来，阿姆斯特朗开启了振荡器技术的一场革命，迅速淘汰了火花发射器，从而推动了高性能无线电接收器的发展。从 1910 年代 Armstrong 的发现到现代，VCO 技术已经从真空管振荡器发展到晶体管振荡器，再到振荡器模块解决方案，最后发展到今天基于 RFIC 的振荡器。VCO 技术的面貌再次快速变化，很快在许多系统中将仅类似于基本拓扑和/或数学上的早期振荡器。Armstrong 的发现很快被 Ralph VL Hartley 改进，发明了振荡器电路拓扑（Armstrong 的发现很快被 Ralph VL Hartley 改进，发明了振荡器电路拓扑（图 1图 1). 哈特利利用真空管技术的改进，设计了一种振荡器电路，其中真空管充当放大设备，并应用感应反馈来产生再生振荡。振荡频率由线圈电感和电路电容确定。该电路是产生正弦信号的突破；它仅通过改变线圈或电容器的值就提供了更大范围的可能频率。哈特利振荡器电路在发射器中很流行，并很快被改编用于第一次世界大战。发射器和接收器都使用了新的基于电子管的振荡器电路。振荡器电路的创新激增，并导致了今天仍在使用的主要电路拓扑结构，例如 Hartley、Colpitts、Clapp、Armstrong、Pierce、).