- 免调节中频VCO的实现

设计对准误差

设计对准作为一个振荡频率建立中的误差来源常常被忽视。为了充分利用现有的频率调谐范围，调谐边界必须相对于预期的振荡频率相对称。在建立这个中心点时的任何误差，主要是由元件模型的初始值或平均值的不精确性而引起，都会降低可用的调谐范围。为了在各种温度、电源电压、元件容差等条件下保证振荡频率，调谐范围必须足够宽，以便容纳该误差。

可以利用振荡频率公式计算出总的频率误差，只需对其中的每项元素乘以一个比例因子即可： 

还有一个最简单的办法可以计算出各种不同误差所造成的频率偏移，那就是利用一个电子数据表程序，其中包含了详细的基于L、C电路参数的振荡频率公式。

频率偏移和调谐范围

频率调谐范围可通过改变调谐电压获得，从VTUNE(LOW)到VTUNE(HIGH)，具有高、低频率边界(fHIGH和fLOW)和一个位于fHIGH和fLOW中点的“中心”频率(fCENTER) (图5)。理想情况下，调谐范围应安排在使fCENTER恰好位于期望频率的位置(图5a)。然而，元件误差和设计对准误差可能会使频率调谐区间发生偏移。

如果在最差情况下，系统提供的调谐电压不足，不能获得足够的频率调谐范围，则期望的振荡频率就无法达到(图5b)。显然，仔细确定调谐范围需求是很有必要的。这可通过以下方法实现，首先计算出所有误差源所引起的频率偏差，然后确定最差情况下的fLOW < fOSC且fHIGH > fOSC (图5c)。

图5. 调谐范围和频率偏移

设计验证

线路板布局和元件选择完成之后，还需要对设计进行验证和测试(项目甚至超过多数RF电路)。通常，你必须检查调谐范围、启动性能、相位噪声等等性能是否符合设计要求。此外，测试必须基于一个统计有效的生产流程数量之上，以便确定调谐范围和平均中心频率，以及它们相对于预期振荡频率的相对位置。

所有这些工作都是得到一个稳定的、可重复生产并具有预期性能的设计所必需的。这项任务通常需要多次反复，因此，往往要花费数月的时间才能得到一个可以接受、并具有生产价值的分立元件设计。开发一个免调节IF VCO要求仔细的电路设计、各种误差源的周详考虑、电路板的验证以及生产过程监控等，以确保设计的可实施性。现在，Maxim已开发出新款IC来迎接这个挑战(将在第二部分中介绍)，解决了VCO的设计难题，同时显著缩短了实现免调节IF VCO所必需的时间。

本文的第二部分将介绍这种IC及其开发，并就其应用及性能情况加以详细讨论(工程期刊，版本40)。同时包括一个简洁、小巧、廉价的应用实例。