前言

AnaPico的APPH系列相位噪聲分析儀不僅可以用于連續波信號和脈沖模式的相位噪聲測量、幅度噪聲測量、加性（附加或殘余）相位噪聲測量以及時間穩定性的艾倫偏差測量等，還為用戶提供了一種用于VCO綜合參數的創新測量方案，該方案可以測量VCO的參數、相位噪聲水平并測量相位噪聲對控制電壓的依賴性。

振蕩器自其誕生以來就一直在通信、電子、航海航空航天及醫學等領域扮演重要的角色，具有廣泛的用途。在無線電技術發展的初期，它就在發射機中用來產生高頻載波電壓，在超外差接收機中用作本機振蕩器，成為發射和接收設備的基本部件。隨著電子技術的迅速發展，振蕩器的用途也越來越廣泛，例如在射頻微波測量儀器中，它產生各種頻段的正弦信號電壓；在熱加工、熱處理、超聲波加工和某些醫療設備中，它產生大功率的高頻電能對負載加熱；某些電氣設備用振蕩器做成的無觸點開關進行控制；電子鐘和電子手表中采用頻率穩定度很高的振蕩電路作為定時部件等。尤其在通信系統電路中，壓控振蕩器(VCO)是其關鍵部件，特別是在鎖相環電路、時鐘恢復電路和頻率綜合器電路等更是重中之重，可以毫不夸張地說在電子通信技術領域，VCO幾乎與電流源和運放具有同等重要地位。

壓控振蕩器（VCO）指輸出頻率與輸入控制電壓有對應關系的振蕩電路(VCO)，頻率是輸入信號電壓的函數的振蕩器VCO，振蕩器的工作狀態或振蕩回路的元件參數受輸入控制電壓的控制，就可構成一個壓控振蕩器（VCO）。

壓控振蕩器(VCO)的主要指標：
1.中心頻率
是指頻率調節范圍的中間值，即振蕩器頻率的最大值和最小值的中間值，中心頻率的大小取決于振蕩器的結構和元器件參數，而且還隨著工藝和溫度相應改變;隨著科學技術的不斷發展和產品性能的調高，現如今CMOS壓控振蕩器的中心頻率能夠達到10GHz。
2.調諧范圍
是指調節輸出頻率的變化范圍，即振蕩器的最大調諧頻率和最小調諧頻率的差值壓控振蕩器要有足夠大的調諧范圍才能滿足輸出頻率達到所需要的值。
3.調諧增益
即壓控振蕩器的靈敏度，是指單位的輸入電壓與輸出頻率的變化，一般用Kv表示，單位是Hz/V，在實際應用上講，壓控器的靈敏度越高，噪聲響應在控制線路上越強，結果干擾輸出頻率就越大，就會使壓控振蕩器的噪聲性能降低。所以需要尋找VCO的增益和噪聲性能的平衡。
4.輸出振幅
即VCO輸出頻譜的峰值。通過優化相位噪聲，就要盡可能的加大輸出電壓時的幅值，從而會使壓控增益降低。不斷減少，要提高輸出的幅值尤其重要伴隨著CMOS工藝的不斷發展，輸入電壓不斷減少，要提高輸出的幅值尤其重要。
5.調諧線性度
就是指壓控增益，理想的壓控振蕩器其是常數，實際工作中壓控振蕩器的表現是非線性的，要想在整個調諧范圍內使。為常數，盡量使其在調諧范圍內變化最小。
6.相位噪聲
振蕩器進入穩定狀態時，電路中的噪聲干擾電路工作，這就是相位噪聲。單位是dBc/Hz。
創新的VCO參數測試方案：
測量VCO的各項參數一直是一項重要的任務和挑戰！按照前文所述，VCO參數可以大致分為兩組，第一組是指信號質量特性，第二組是頻率控制特性。
AnaPico的創新解決方案是能夠測量VCO相位噪聲水平對控制電壓TUNE 值的依賴性，當然，只需按一個按鈕然后利用幾秒鐘來執行此類測量！
一、 信號連接：
使用AnaPico 的APPH系列相位噪聲分析儀測量VCO參數不需要額外的設備，只需在購買APPH系列相位噪聲分析儀時選購Opt VCO測試選件（軟件，可在線安裝和升級）。
測量 VCO 參數的連接圖如圖2所示：

我們可以通過連接示意圖發現在利用AnaPico公司APPH系列相噪分析儀對VCO進行測試并不需要外部電源，因為APPH系列標配了兩個高質量的DC電源，可提供0~15V的直流電壓輸出和0~550mA的電流輸出，其噪聲電平< 10 nVrms/√Hz！同時APPH系列還標配了Tune電壓源，工作范圍-5~+22 V，0~20mA，其噪聲電平更是低至< 2 nVrms/√Hz！
二、 VCO測試的用戶界面：
APPH系列提供了專門的VCO測試操作界面，連接好信號后，APPH系列相噪分析儀會自動檢測VCO輸出的電平和頻率，在測試前用戶只需花幾秒鐘的時間設置一下與待測VCO相關的輸出電壓和Tune電壓等參數即可一鍵完成所有參數的測試。

AnaPico的另外一項創新是根據TUNE電壓測量相位噪聲水平（右下角的模式圖-圖3）。橫軸是 TUNE 電壓的繪制值，縱軸是所選偏移處的相位噪聲電平，紅線為10kHz，藍線為100kHz，綠線為1MHz。用戶可以設置每個頻率和電壓 TUNE 標記來跟蹤控制點的VCO 參數。從圖3中可以看出，隨著TUNE電壓的變化，10kHz偏移處的相位噪聲電平偏差可能為3~4dB。
因此，APPH系列相位噪聲分析儀的用戶不僅可以測量VCO參數、測量合成器輸出的相位噪聲，還可以通過按一下按鈕來評估TUNE電壓對相位噪聲參數的影響。
三、 結論：
AnaPico的APPH系列相位噪聲分析儀不僅可以用于連續波信號和脈沖模式的相位噪聲測量、幅度噪聲測量、加性（附加或殘余）相位噪聲測量以及時間穩定性的艾倫偏差測量等，還為用戶提供了一種用于VCO綜合參數的創新測量方案，該方案可以測量VCO的參數、相位噪聲水平并測量相位噪聲對控制電壓的依賴性。
關于AnaPico的VCO測試方案，您只需要在購買APPH系列相位噪聲分析儀時加上Opt VCO這個選件選項即可。當然你也可以在未來需要的時候進行再添加該功能選項，此時只需要您的APPH設備連接互聯網即可完成該功能的添加和升級！