- 基于JFET电压调谐的文氏电桥振荡器制作详解

该JFET电压调谐文氏电桥振荡器说明如何进行设计权衡来实现可工作的振荡器。调谐频率范围受限于匹配的P沟道JFET对的线性调谐范围。将频率调谐范围扩大到本范例之外会导致文氏网络的有效电阻值过度失配，使文氏网络失衡。考虑到JFET 文氏网络的这些限制，调谐灵敏度最终会达到110kHz/V左右。对于1MHz中心频率、30kHz步进来说，该VCO的阶跃响应或调谐速率被幅度控制环路限制为1ms。在1MHz、振荡器输出负载为500Ω的情况下，谐波比最差情况下的基本调谐频率（-dBc）低-30dB。这是由文氏电桥失配、放大器性能、振荡器输出电平驱动500Ω负载等情况决定的。这种FET调谐的VCO的电性能与使用变容二极管的LC电压调谐振荡器类似。

文氏网络是桥网络的实例，它是模拟电子学的基本构建模块之一。桥网络演变而来的还包括由四个电阻组成的惠斯登电桥，然后是进一步的差分放大器。最基本的差分放大器是由两个负载电阻和两个有源器件（FET、MOSFET、双极型晶体管、真空管、微型抗震电子管等）组成。利用四元网络在两边实现平衡和对称，这是一个非常有效的设计理念。这种平衡和对称的概念体现在模拟电路设计的许多方面，类似于自然系统之于人类行为。

幅度控制系统环路是平衡的另一种演变。它包括一个参考，该参考与幅度值进行比较。比较结果产生一个差值或误差信号，使用增益控制元件改变放大器增益就可以控制文氏电桥振荡器的输出电平。实施放大器增益校正（校正事件时间）和决定需要施加多少幅度校正，增加了幅度控制环的复杂性。如果不以适当的时序和量值进行校正，控制系统会变得不稳定。

JFET文氏电桥振荡器的设计和构建也使旁路电容一些“隐藏”的影响显露出来。旁路电容可以是有效的瞬时储能器件，也可以成为电压-电流转换器。电流探头有助于说明旁路电容对电流转换的影响。由于旁路电容会产生有效低阻抗电压源，因此使用电压探头不易揭示此现象。

 

图10：电流探头有助于说明旁路电容对电流转换的影响。

增加电感作为附加的瞬时能量存储元件（阻抗随频率的增加而增加），降低了通过电源“逃离”该电路的高频。与电感串联的电阻防止该网络变成谐振回路。