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跟蹤 VCO 技術(shù)的進(jìn)展

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這篇文章的類似版本發(fā)表在這篇文章的類似版本發(fā)表在Microwaves & RFMicrowaves & RF雜志 2002 年 7 月號(hào)上。雜志 2002 年 7 月號(hào)上。介紹介紹壓控振蕩器 (VCO) 常見(jiàn)于無(wú)線系統(tǒng)和其他必須跨頻段調(diào)諧的通信系統(tǒng)中。VCO 可從眾多制造商處獲得，具有各種封裝樣式和性能級(jí)別。然而，現(xiàn)代表面貼裝和射頻集成電路 (RFIC) VCO 的傳承歸功于近一百年前開始的工程開發(fā)。在那段時(shí)間里，VCO 技術(shù)一直在不斷改進(jìn)，產(chǎn)生了更小的信號(hào)源，同時(shí)增強(qiáng)了相位噪聲和調(diào)諧線性度。壓控振蕩器 (VCO) 常見(jiàn)于無(wú)線系統(tǒng)和其他必須跨頻段調(diào)諧的通信系統(tǒng)中。VCO 可從眾多制造商處獲得，具有各種封裝樣式和性能級(jí)別。然而，現(xiàn)代表面貼裝和射頻集成電路 (RFIC) VCO 的傳承歸功于近一百年前開始的工程開發(fā)。在那段時(shí)間里，VCO 技術(shù)一直在不斷改進(jìn)，產(chǎn)生了更小的信號(hào)源，同時(shí)增強(qiáng)了相位噪聲和調(diào)諧線性度。振蕩器電路的演變振蕩器電路的演變自埃德溫·阿姆斯特朗 (Edwin Armstrong) 發(fā)現(xiàn)外差原理*以來(lái)，振蕩器一直是必不可少的組件。在此應(yīng)用中，振蕩器將正弦信號(hào)饋送到非線性混頻元件，通過(guò)將振蕩器的信號(hào)與其他輸入信號(hào)相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，阿姆斯特朗意識(shí)到他需要一個(gè)電路來(lái)控制頻率轉(zhuǎn)換，該電路可以產(chǎn)生具有相應(yīng)頻率的穩(wěn)定的正弦時(shí)變電壓（或電流）。大約在同一時(shí)間，他發(fā)現(xiàn) Audion（一種早期的真空管）可以配置為產(chǎn)生振蕩，并且他有效地設(shè)計(jì)了第一個(gè)電子振蕩器**（而不是早期無(wú)線發(fā)射器中使用的原始火花隙振蕩器）。自埃德溫·阿姆斯特朗 (Edwin Armstrong) 發(fā)現(xiàn)外差原理*以來(lái)，振蕩器一直是必不可少的組件。在此應(yīng)用中，振蕩器將正弦信號(hào)饋送到非線性混頻元件，通過(guò)將振蕩器的信號(hào)與其他輸入信號(hào)相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，阿姆斯特朗意識(shí)到他需要一個(gè)電路來(lái)控制頻率轉(zhuǎn)換，該電路可以產(chǎn)生具有相應(yīng)頻率的穩(wěn)定的正弦時(shí)變電壓（或電流）。大約在同一時(shí)間，他發(fā)現(xiàn) Audion（一種早期的真空管）可以配置為產(chǎn)生振蕩，并且他有效地設(shè)計(jì)了第一個(gè)電子振蕩器**（而不是早期無(wú)線發(fā)射器中使用的原始火花隙振蕩器）。回想起來(lái)，阿姆斯特朗開啟了振蕩器技術(shù)的一場(chǎng)革命，迅速淘汰了火花發(fā)射器，從而推動(dòng)了高性能無(wú)線電接收器的發(fā)展。從 1910 年代 Armstrong 的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)代，VCO 技術(shù)已經(jīng)從真空管振蕩器發(fā)展到晶體管振蕩器，再到振蕩器模塊解決方案，最后發(fā)展到今天基于 RFIC 的振蕩器。VCO 技術(shù)的面貌再次快速變化，很快在許多系統(tǒng)中將僅類似于基本拓?fù)浜?或數(shù)學(xué)上的早期振蕩器。回想起來(lái)，阿姆斯特朗開啟了振蕩器技術(shù)的一場(chǎng)革命，迅速淘汰了火花發(fā)射器，從而推動(dòng)了高性能無(wú)線電接收器的發(fā)展。從 1910 年代 Armstrong 的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)代，VCO 技術(shù)已經(jīng)從真空管振蕩器發(fā)展到晶體管振蕩器，再到振蕩器模塊解決方案，最后發(fā)展到今天基于 RFIC 的振蕩器。VCO 技術(shù)的面貌再次快速變化，很快在許多系統(tǒng)中將僅類似于基本拓?fù)浜?或數(shù)學(xué)上的早期振蕩器。Armstrong 的發(fā)現(xiàn)很快被 Ralph VL Hartley 改進(jìn)，發(fā)明了振蕩器電路拓?fù)洌?/font>Armstrong 的發(fā)現(xiàn)很快被 Ralph VL Hartley 改進(jìn)，發(fā)明了振蕩器電路拓?fù)洌?/font>圖 1圖 1). 哈特利利用真空管技術(shù)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種振蕩器電路，其中真空管充當(dāng)放大設(shè)備，并應(yīng)用感應(yīng)反饋來(lái)產(chǎn)生再生振蕩。振蕩頻率由線圈電感和電路電容確定。該電路是產(chǎn)生正弦信號(hào)的突破；它僅通過(guò)改變線圈或電容器的值就提供了更大范圍的可能頻率。哈特利振蕩器電路在發(fā)射器中很流行，并很快被改編用于第一次世界大戰(zhàn)。發(fā)射器和接收器都使用了新的基于電子管的振蕩器電路。振蕩器電路的創(chuàng)新激增，并導(dǎo)致了今天仍在使用的主要電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如 Hartley、Colpitts、Clapp、Armstrong、Pierce、).