电压控制L振荡器设计20.doc

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(Voltage Control Oscillation)。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。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/D574 Abstract This design is a high frequency VCO with comprehensive and perfect function. The main vibrator is made up of several separable components. Voltage control on the frequency is realized by way of varicap diode. That, changing the reverse voltage of diode can adjust the frequency. The frequency of the apparatus can output from 10MHz to 40MHz, and its frequency stability can reach .This design uses a single-chip as control core to measure and display the frequency and voltage and regulate frequency. The frequency adjustment includes two procedures -approximate adjusting and slight adjusting, The slight adjusting can realize the precise frequency output. In order to change the precision of frequency to output, the circuit control the main vibrator with a single-chip. In order go gain what we to. we can change the different parameters of the main vibrator. In addition, Some part of the design wield arterial pattern plate. It nape the circuit mare perfect. Key words: VCO MCU DIODE A/D574 一、方案论证与比较 根据题目要求，提出以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。 方案二：系统框图如下所示 图（2）电容三点式框图 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，调节范围很大，能达到题目要求。 经综合比较，选用方案三 二、系