电压控制lc振荡器设计20

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1、电压控制振荡器摘要本设计是一个功能完善,性能优良的高频VCO(VoltageControlOscillation)。主振器由分立元件组成。电压对频率的控制是通过变容二极管来实现的。即通过改变变容二极管的反向压降，从而改变变容二极管的结电容，继而改变振荡频率。系统的输出频率范围为10MHz—40MHz。频率稳定度在以上。设计以单片机为控制核心，实现频率和电压值的实时测量及显示并控制频率步进，步进有粗调和细调的功能。粗调可实现较大步进值调节，是调可实现较小步进值调节。该功能使得频率的准确定位十分方便。

2、本电路在调频部分为提高输出频率精度，采用单片机控制主振器参数，根据产生不同的频率范围控制不同的主振器参数而达到提高精度和稳定度的目的。为了高频信号的良好传输，本设计的部分电路板采用了人工刻板使得本设计更加特色鲜明，性能优良。关键字：VCO单片机变容二极管A/D574AbstractThisdesignisahighfrequencyVCOwithcomprehensiveandperfectfunction.Themainvibratorismadeupofseveralseparablecomp

3、onents.Voltagecontrolonthefrequencyisrealizedbywayofvaricapdiode.That,changingthereversevoltageofdiodecanadjustthefrequency.Thefrequencyoftheapparatuscanoutputfrom10MHzto40MHz,anditsfrequencystabilitycanreach.Thisdesignusesasingle-chipascontrolcoretom

4、easureanddisplaythefrequencyandvoltageandregulatefrequency.Thefrequencyadjustmentincludestwoprocedures-approximateadjustingandslightadjusting,Theslightadjustingcanrealizetheprecisefrequencyoutput.Inordertochangetheprecisionoffrequencytooutput,thecircu

5、itcontrolthemainvibratorwithasingle-chip.Inordergogainwhatweto.wecanchangethedifferentparametersofthemainvibrator.Inaddition,Somepartofthedesignwieldarterialpatternplate.Itnapethecircuitmareperfect.Keywords:VCOMCUDIODEA/D574第21页共21页一、方案论证与比较根据题目要求，提出以

6、下三种方案加以论证比较。方案一：系统框图如图（1）所示图（1）电感三点式框图主振器采用电感三点式振荡器，该方案的主振器是一个比较实用的电路，结构简单，控制容易实现。但经分析，此方案有以下不足：（1）可调范围不明显，原因是晶体振荡器的固定频率所造成；（2）买到的变容二极管变容比只有6，达不到设计要求（3）主振器的选频网络由L，C并联而成，而对于手动调节C或L有一定宽度的变化，但幅度变化不明显。频率步进由DAC控制，步进不稳定。而且电感三点式产生的波形不理想，谐波分量幅度很大。而且稳定度达不到要求。方

7、案二：系统框图如下所示图（2）电容三点式框图第21页共21页本方案的主振器采用电容三点式，频率调节和步进采用锁相环来实现，电容三点式主振器改善了输出波形和减小了谐波分量。锁相环使频率跟随加快，频率稳定度提高，步进容易实现。但是电容三点式主振器在调频时不方便，而且可调范围不大。方案三：系统框图如下所示图（3）系统框图方案三采用了锁相环控制步进和频率稳定度。锁相环使频率跟随加快，频率稳定度提高，步进容易实现。而且能实现粗调和细调功能。主振器采用前级振荡，后级利用谐振缓冲。此主振器产生波形良好，调节范围

8、很大，能达到题目要求。经综合比较，选用方案三二、系统原理分析与论证2.1系统组成系统框图如图（3）所示VCO为本系统的主振器，产生高频信号，输出信号经A/D转换，通过单片机处理后送到显示模块进行显示，信号同时送功放模块对信号进行功率放大以驱动更大的后级负载。通过单片机控制PLL实现频率步进和提高系统的频率稳定度。系统各部分模块具体设计如下。2.2VCO的设计免调节VCO从概念上讲非常简单。只要振荡器具有足够宽裕的调谐范围来消除所有的误差源,比第21页共21页如元件容差所引起的频率偏