电压控制LC振荡器
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电压控制LC振荡器
2003年全国大学生电子设计竞赛电压控制LC振荡器A2山东轻工王伟包洵吴立元摘要在LC振荡器的LC回路中，使用电压控制电容器（变容器），就可以在一定频率范围内构成电调谐振荡器。
即电压控制LC振荡器。
压控振荡器可广泛使用于频率调制器，锁相环路，以及无线电发射机和接收机中。
在压控振荡器中实际电路中，振荡频率除了随变容管两端的控制电压的变化，还受其两端振荡电压的影响,这使得振荡频率在一定程度上也随振荡幅度而变化,因此在实际的应用中很难使用变容二极管得到较高较准的振荡电压。
为了解决这个问题，我们采用了MAX038集成电路组成的压控振荡电路和MC1496集成电路组成的倍频电路来实现。
这样，通过调节输入电压就可以得到较高频率的振荡电压，而且通过实验可知，其波形也很稳定。
但是此时得到的电压幅度较小，故外接一个高频小信号放大电路，就能够得到题目所提到的1v电压的要求。
一、方案对振荡器部分的方案方案一：为提高输出波形的稳定性和精确度，采用MAX038集成电路做成压控振荡电路，对电阻电感电容的值作适当调整，可以输出1M--37MHZ 不等的频率。
方案二：将MAX038集成电路输出的频率为3M--18MHZ 的电压通过MC1496集成电路组成的倍频电路，将会得到频率为6M--36MHZ 的信号。
方案比较：以上两种方案军都能够满足题目所要求的输出频率范围，但是方案一中要得到37MHZ 的频率需要大约15PF 的电容，而一般这样容值较小的电容在高频范围内工作时的稳定性很差，不能够满足题目要求的10-3数量级的稳定度。
而方案二中要得到18MHZ 的输出频率所需要的电容大约为45pF 左右，这样大小的电容在高频范围内的工作要稳定的多，故选用方案二。
对频率步进装置的方案方案一：由于该震荡器为压控装置，故可通过步进阻值的方法实现频率的步进，通过细调阻值的方式细调频率。
方案二:通过细调阻止的方式细调频率，而对于频率的步进，则通过电感值的步进实现。
电压控制LC振荡器
A题电压控制LC振荡器论文摘要本系统以89C51最小系统为控制核心，由键控显示、时钟、频率合成、功率放大、自动增益控制、电压峰值检测、频率步进与测量等功能模块组成，其中由单片机控制的全集成化锁相环频率合成器为其核心。
系统实现了频率的产生、测量，输出电压峰值的测量，频率步进的变化，功率输出等各种功能。
特色在于：频率输出的控制上有自动扫频、加减步进选频、直接按键选频及步进可选等功能；输出信号峰值、频率等参数的液晶实时显示；相应集成芯片的使用使电路结构简单明了。
指导老师：杜溪水小组成员：陈妤姗吴丽丽翁亚滨一、方案设计与论证1、LC振荡器的制作方法：方案一：采用常规的电容、电感与分立元件组成振荡器。
它是经典的方法，电路成熟，材料容易采购，也容易制作成功，频率范围也容易实现，甚至它的频率调整可以是连续的。
但它最大的缺点是它的频率稳定度最高也只能达到10-3。
它随温度、时间的变化而变化，未能达到高稳定度的要求。
方案二：一般的频率合成技术采用频率合成器，由手动控制。
它的稳定度提高了，可达到10-5，单纯硬件就可实现，更容易捕捉。
但调整频率，其操作比较麻烦，如再要显示频率，峰值等参数，电路更加复杂。
方案三：采用单片机控制的全集成化的设计。
它增加了单片机程序设计的工作量，调试复杂。
但是它只要再键盘上操作就可输出所需的频率，并直接测量其频率、峰值步进和间距等，使系统的性能有很大的提高。
全集化的设计，大大提高了系统的可靠性、稳定性，如配置温度补偿的晶体振荡器，可使输出频率的稳定性提高到10-6以上。
综合考虑制作要求及实际情况，本系统采用方案三。
2、锁相频率合成模块为了提高LC振荡器输出频率的稳定性，电路采用PLL频率合成技术。
其基本组成如图1：图1（1）集成锁相环频合器的选择方案一：采用串行输入频合器（如MB1504，MC145162），内含参考振荡器、参考分频器、相位检测器、可编程÷N计数器及接收串行输入数据所必需的移位寄存器和锁存电路，其优点是工作频率高，占用单片机的外围接口不多，为实现单片机的其它控制节省了硬件资源。
电压控制LC震荡器开发设计实例
27Mh z 3．8 97Pf
28M hz 3．4 91Pf
29Mh z 3 ． 12 6Pf
30Mh z 2 ． 79 7Pf
31Mh z 2 ． 49 9Pf
32Mh z 2 ． 22 9Pf
33Mh z 1 ． 98 3Pf
34Mh z 1 ． 75 8Pf
35Mh z 1 ． 55 2Pf
课程设计 哈尔滨工业大学 0105205 班
课程设计 哈尔滨工业大学 0105205 班
scanf("%f",&F); printf("\n Please enter L(uh)"); scanf("%f",&intf("\n C=%f(pf)\n",C*1000000-1.894); printf("\n go on or quit:y or n:"); getch(); scanf("%s",&H);
课程设计 哈尔滨工业大学 0105205 班
电压控制 LC 震荡器
本设计由四部分组成：LC 震荡器，电压控制部分，放大电路，A/D 及电压显示部分。 正弦波震荡器为西勒震荡电路，通过变容二极管电容量的调节来实现频率变化。电压控制部 分由多路分压电路与多路开关组成，分别提供变容二极管电容量变化所需的电压。放大电路 由电压并联负反馈放大电路组成，用于调节输出波形的幅度。A/D 及电压显示部分由 CAD7106 高性能，低功耗，LED 显示，模数转换器组成。
高。在原理图及封装时用 Protel99SE 画出元件图如下：
CAD7106
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
用电压控制频率的LC振荡电路
用电压控制频率的LC振荡电路
用电压控制频率的LC振荡电路要改变ＬＣ振荡电路之振荡频率的方法时，可以改变线圈或者电容器的数值，若将此电容器以变容二极体取代的话，以电压值改变容量就可以使振荡频率产生变化。
这样的结构称为ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）电路，由於采用容量变化量较大的变容二极体，所以能组成振荡频率变化量宽广之振荡电路。
●ＶＣＯ电路（１）
图２３－１之电路系柯尔必兹振荡电路，二个可变电容器以变容二极体取代之，变容二极体１ＳＶ１００（东芝）系ＡＭ调谐用之元件，容量变化范围由２０ＰＦ～４００ＰＦ，因此，容量的变化比为Ｃmax／Ｃmin＝２０，振荡频率的变化范围就可以制作得很宽广，但是变容二极体是半导体元件，所以在特性上会有些误差，故在使用之前要别特性相似之变容二极体。
至於线圈则使用１０Ｋ型之线圈基座，在一次侧绕６圈，二次侧绕二圈，在共振电路上接阻尼（Damping）电阻是要使振荡频率变化时，输出电平的变化不要太大。
此电路之变容二极体上的控制电压在０～１２Ｖ间变化时，振荡频率大约在
１０ＭＨｚ～７０ＭＨｚ间变化，但是加於变容二极体上的控制电压降低时，振荡电平就会急骤的下降，因此，实用振荡范围在２０～７０ＭＨｚ左右。
当ＯＵＴ端子接上４７０Ω之电阻时，於４０ＭＨｚ，振荡频率的电平大约有
３００ｍＶ，电平的变动於２０～７０ＭＨｚ之间都在－６ｄＢ之范围内。
图２３－２是ＦＭ调谐器（Tuner）的本地振荡电路，此电路系柯尔必兹电路的变形电路，称为克拉普（Clapp）电路，至於改变频率的元件则使用背向变容二极体（PairDiode Varicap）１ＳＶ５５，系以直流电压控制容量。
由於。
压控高频LC振荡器的设计
压控高频LC振荡器的设计1.设计指标确定在进行压控高频LC振荡器的设计之前，首先需要确定设计指标，包括工作频率范围、输出功率要求、频率调节范围和线性度要求等。
这些指标将对后续电路设计和元器件选型起到指导作用。
2.选择适当的拓扑结构常用的压控高频LC振荡器的拓扑结构有Colpitts振荡器、Hartley振荡器和Clapp振荡器等。
选择适当的拓扑结构要考虑到电路的稳定性、频率调节范围和输出功率等要求。
3.选择合适的元器件根据设计指标选择合适的电感和电容元器件。
电感元器件的选择要考虑到自谐振频率、质量因数和电流容量等要求；电容元器件的选择要考虑到质量因数、频率特性和容量等要求。
此外，还需要选择适当可变电容器，用于调节输出频率。
4.确定反馈网络5.确定控制电压范围6.进行仿真和优化在进行实际电路设计之前，可以使用电路仿真软件进行仿真和优化。
通过调整电路参数和元器件值，可以得到满足设计指标的电路性能。
7.搭建实际电路根据仿真结果，搭建实际的压控高频LC振荡器电路。
在搭建过程中需要注意电路的布局和阻抗匹配，以确保电路的稳定性和性能。
8.调试和测试完成电路搭建后，进行调试和测试。
使用频谱分析仪等测试设备，对电路的输出频率、功率、调节范围、线性度和稳定性等进行测试和评估。
9.总结和改进根据实际测试结果，对电路进行总结和改进。
针对存在的问题，如频率偏差、谐波增益和杂散等，采取相应的改进措施，优化电路性能。
通过以上的设计步骤，可以完成压控高频LC振荡器的设计。
在实际设计中，还需要深入理解电路原理和熟悉各种元器件的性能特点，以达到更好的设计效果。
电压控制LC振荡器设计
电压控制LC振荡器设计摘要：近年来，随着无线通信技术的飞速发展，使市场对射频集成电路产生了巨大的需求。
在射频电路中，压控振荡器(VCO)占有非常重要的地位，它是锁相环、时钟恢复电路以及频率综合器的重要组成电路，所以设计高性能的压控振荡器对通信系统性能的提高具有十分重要的意义。
电压控制LC振荡器是如今使用非常广泛的一类电子器件，为电一光转换电路、移动式手持设备等提供了很好的解决方案。
本设计采用压控振荡芯片MC1648和变容二极管MV209，外接一个LC振荡回路构成变容二极管压控振荡电路，只要改变二极管两端的电压，即可改变MC1648的输出频率。
并且利用锁相环频率合成技术，采用大规模PLL芯片MC145152和其他芯片构成数字锁相环式频率合成器，另外利用MC145152的分频系数A、N值而改变输出频率，使输出频率稳定度进一步提高。
关键词： MV209；压控振荡器；锁相环；频率稳定Voltage-controlled LC oscillatorAbstract: In recent years, with wireless communication technology rapid development of the market for radio frequency integrated circuit produced a huge demand. In the RF circuit, the voltage-controlled oscillator (VCO) occupies a very important position, which is phase-locked loop, clock recovery circuit and the frequency of an important component of an integrated circuit device, so the design of high-performance voltage-controlled oscillator for communication system performance the improvement of great significance.The voltage-controlled LC oscillator is now using a very broad class of electronic devices for power conversion circuit for a light, mobile handheld devices provide a good solution. Design and use of VCO varactor chip MC1648 MV209, constitute an external LC oscillator circuit varactor VCO circuit, as long as the change in voltage across the diode, you can change the MC1648's output frequency. And the use of PLL frequency synthesizer technology, using large-scale MC145152 PLL chip and other chips form digital PLL frequency synthesizer, while the sub-frequencycoefficients using MC145152 A, N value and change the output frequency, the output frequency stability and further increased.Key words：MV209; voltage controlled oscillator; PLL; frequency stability AGC目录1引言 (3)1.1系统设计的目的 (3)1.2系统设计的意义 (4)1.3 研究范围及要达到的参数 (4)1.4本课题应解决的主要问题 (5)2系统设计要求和设计方案 (2)2.1系统设计的依据 (2)2.2系统设计的要求 (2)2.3系统的性能指标 (2)2.4系统的方案论证 (3)2.4.1电压控制LC振荡器的设计与比较 (3)2.4.2功率放大器的设计与比较 (4)2.4.3频率控制方式的设计与比较 (5)2.4.4 控制模块的设计方案与选择 (6)2.4.5稳幅电路的设计方案与选择 (6)3系统硬件设计 (7)4.1压控振荡器和稳幅电路的设计 (7)4.2锁相环式频率合成器的设计 (7)4.2.1鉴相器 (10)4.2.2压控振荡器 (11)4.2.3环路滤波器 (12)4.2.4锁相环（PLL）技术基本原理 (13)4.2.5PLL频率合成电路的设计 (15)4.3前置分频器 (18)4.4低通滤波器 (19)4.5单片机控制电路的设计 (20)4系统软件设计 (22)5.1程序设计 (22)5.1.1设定A、N值，以得到需要的输出频率 (23)5.2系统的仿真 (26)5系统调试 (27)6结束语 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录1：元器件清单 (30)附录2：电路原理图 (31)附录3：程序 (35)谢辞 (36)1.引言振荡器用于产生一定频率和幅度的信号，它不需要外加输入信号的控制，就能自动的将直流电流转换为所需的交流能量输出。
电压操纵LC振荡器
一、设计目的1.把握电子电路的一样设计方式和设计流程；2.学习利用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；3.把握应用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
二、设计要求设计一个电压操纵的LC振荡器，具体要求如下：1. 振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。
2．输出频率范围：15MHz～35MHz。
3. 输出电压（峰—峰值）：1V±.三、设计内容压控振荡器voltage control oscillator指输出频率与输入操纵电压有对应关系的振荡电路(VCO)。
其特性用输出角频率ωo与输入操纵电压u c之间的关系曲线(图1 压控振荡器的操纵特性)来表示。
图中, u c为零时的角频率ωo,o称为自由振荡角频率；曲线在ωo, o处的斜率K o称为操纵灵敏度。
使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入操纵电压的操纵，就可组成一个压控振荡器。
在通信或测量仪器中，输入操纵电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。
人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。
在自动频率操纵环路和锁相环环路中，输入操纵电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。
压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。
对压控振荡器的技术要求要紧有：频率稳固度好，操纵灵敏度高，调频范围宽，频偏与操纵电压成线性关系并宜于集成等。
晶体压控振荡器的频率稳固度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳固度低而调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。
LC压控振荡器在任何一种LC振荡器中，将压控可变电抗元件插入振荡回路就可形成LC压控振荡器。
初期的压控可变电抗元件是电抗管，后来多数利用变容二极管。
图 2LC压控振荡器原理电路是克拉泼型LC压控振荡器的原理电路。
图中，T为晶体管，L为回路电感，C1、C2、C v为回路电容, C v为变容二极管反向偏置时呈现出的容量; C1、C2通常比C v大得多。
第16章 电压控制LC振荡器的
12× 8 ROM REFERENCE DECODER LOCK DETECT LD MC CONTROL LOGIC f0 fout PHASE DETECTOR V R
OSCin
12BIT÷ R COUNTER
FIN 6BIT÷ A COUNTER 10BIT÷ N COUNTER
A5 A3 A2 A0
有键按下吗？ Y 是测频键吗？ Y 延时 置 标 志 位 28H.0 清 标 志 位 28H.1
N
是上调频率？ Y 清 标 志 位 28H.0
N
是下调频率？ Y 清 标 志 位 28H.0
N
置 标 志 位 28H.1
置 标 志 位 28H.1
调加1 子程序
调 减 1子 程 序
调用测频率子程序 N
发 送 上 调 控 制 信 号 给 FPGA 发 送 下 调 控 制 信 号 给 FPGA N
100 C d C 33.3 100 C d
(Ｃd为变容二极管的节电容)
第16章
电压控制LC振荡器的设计与分析
当f=15 MHz时，由 f
1 2 L1C
可得
15 10
6
1 100Cd 2 3.14 330 10 (33.3 1012 ) 100 Cd
RA2分别设置为0、1、0。在本设计中，因为fd直接输 入fin，而且步进是100 kHz，所以分频系数不会出现小
数，故可将A5～A0直接置0。
第16章
电压控制LC振荡器的设计与分析
16.2.3 FPGA测控专用芯片的VHDL程序设计 根据系统的总体设计方案，FPGA测控专用芯片的 输入信号有：FIN——被测频率信号输入端；CLK—— 200 Hz基准信号输入端；EN——ADDSUB的控制信号 端口，在EN的上升沿，ADDSUB可加载到FPGA；
电压控制LC振荡器设计
电压控制LC振荡器设计首先，我们需要了解电压控制LC振荡器的基本原理。
LC振荡器是由一个电感L和一个电容C组成，通过放大器提供正反馈实现振荡。
在电压控制LC振荡器中，通过改变电容C的电压以调节振荡频率。
当输入电压变化时，通过改变电容C的电压，可实现对振荡频率的控制。
接下来，我们来详细介绍电压控制LC振荡器的设计步骤。
首先，确定振荡频率的要求。
根据应用需求，选择所需的振荡频率范围和中心频率。
然后，选择适当的电感L和电容C。
根据振荡频率的要求，选择能够满足这一频率范围的电感和电容器。
电感L和电容C的数值选择是电压控制LC振荡器设计的重要一步。
可以通过计算公式或者参考相关的设计手册来确定合适的电感和电容数值。
接下来，设计放大器电路。
放大器电路可以选择运算放大器、晶体管放大器等。
放大器的选择是根据具体应用需求和设计要求来确定的。
通过运算放大器或者晶体管放大器提供正反馈，实现振荡。
放大器的增益也需要根据设计要求进行调整和控制。
然后，设计电压控制电路。
电压控制电路是改变电容C的电压以调节振荡频率的关键。
可以选择电压控制电容二极管、电压控制变压器等。
通过改变电容的电压，可以改变振荡频率。
电压控制电路的设计需要满足对电容电压的控制范围和精度要求。
最后，进行整体的电路调试和优化。
在完成电路设计后，需要进行电路的调试和性能优化。
通过实验和测试，可以对电路进行调整和改进，以满足设计要求和应用需求。
以下是一个典型的电压控制LC振荡器设计实例：假设我们需要设计一个电压控制LC振荡器，其振荡频率范围为1MHz到10MHz，中心频率为5MHz。
根据振荡频率范围的要求，选择合适的电感L和电容C。
在这个实例中，我们选择电感L为10μH，电容C为10pF。
然后，选择适当的放大器电路和电压控制电路。
在这个实例中，我们选择运算放大器作为放大器电路，选择电压控制电容二极管作为电压控制电路。
最后，根据实际设计需求，进行电路的调试和优化。
通过实验和测试，确定和调整电路参数，使其满足设计要求。
制作电压操纵LC振荡器原理及实现
制作电压控制L C振荡器原理及实现发布时间: 2010-07-082003年全国大学生电子设计竞赛试题中的A题，要求设计并制作一个电压控制LC振荡器。
本文对几种采用比较多的方案进行简洁的评析。
设计制作题意的领会电压控制LC振荡器应将基本部分和发挥部分综合考虑。
明确要求设计制作两个可相互独立的部分：一是制作15~35MHz的频率间隔100kHz步进调整和指定频率设置的LC振荡器；二是工作于30MHz点频的高效高频功率放大器。
队员需把握好以下两点：1．对于LC振荡器（1）输出信号振幅稳定(Up-p=1±0.1V)，波形无明显失真的正弦波；（2）输出信号的频率范围要为15~35MHz，且工作频率可按最小频率间隔的整数倍数值在范围内任意预置，同时在预置频率点上能以最小频率间隔步进增、减输出信号的频率；（3）显示预置的频率和输出信号的测量频率及输出信号Vp-p数值；（4）LC振荡器工作于短波的高端，要做好信号缓冲隔离和电磁屏蔽，要做好元器件固定和电源及控制信号的净化。
2．对于30MHz点频率高效高频功率放大器（1）信号源是LC振荡器，功率放大器输入要不影响LC振荡器性能；（2）功率放大器是工作于30MHz点频，无带宽要求，尽可能做窄带功率放大；（3）只能是在单电源E=12V条件下工作，而且要求在纯阻负载和一个等效的容性负载的纯阻部分得到无明显失真正弦波的功率Po≥20mW；（4）提高功率放大器效率需选丙类高频功率放大器；（5）滤波匹配网络要处理好在纯阻负载和容性负载时的匹配。
宁可让高频功率放大器工作在略过压状态，而不要工作在欠压状态。
采用的几种方案评析设计制作方案根据题意同样分LC振荡器和功率放大器两部分。
1．LC振荡器LC振荡器频率产生选用的方案有四种：开环频率合成有电压频率合成和直接数字频率合成（DDS）；闭环频率合成有锁相环频率合成和含AFC的电压频率合成。
LC振荡器稳幅选用的方案有三种：分立元件BJT或FET的AGC、数字电位器AGC、数模混合AGC。
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电压控制LC振荡器测控电路设计专业:测控技术与仪器班级:08姓名:学号:080电压控制LC振荡器1.设计思路本课题要求设计并制作一个电压控制的LC 正弦波振荡器，即用电压控制LC类型的振荡器并实现输出电压的峰峰值恒定在1V?0.1V并能用示波器显示输出电压的峰峰值。
根据以上要求可知，该设计除具有压控LC 振荡电路外还要有频率合成、幅度控制、峰峰值检测和示波器显示输出波形和频率输出的组成。
由于输出频率范围很宽，LC 振荡电路还需要根据频率范围分段切换来实现对15MHz,35MHz 频率范围的覆盖。
本设计通过电压改变变容二极管两端的电压改变输出频率。
本课题要求设计一个电压控制LC振荡器，振荡器输出波形为无失真的正弦波。
设计中采用分立元件组成电压控制LC振荡器，采用西勒振荡电路实现振荡效果，采用滑动变阻器改变输入电压，采用电压反馈电路使输出电压幅值稳定在1V?0.1V。
本设计主要通过振荡器电路产生一定的振荡频率，选用西勒振荡器达到输出为不失真的-3正弦波，其稳定度优于10。
电路通过输入电压控制振荡频率，通过改变输入电压来控制变容二极管两端的电压，使频率随着电压的变化而变化。
振荡电路输出的电压经过耦合电容连接到放大电路中，放大后的电压使其输出值控制在1V左右，从而达到本设计的设计指标。
系统整体设计框图如图1所示。
输入电变容二极管振荡电路压输出放大电路耦合电容图一2.方案设计2.1电压控制LC振荡器的设计与比较1人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。
在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。
2.11振荡器的比较在各种振荡电路中，LC振荡电路是比较常见的一种。
常用的LC振荡电路有以下几种:方案一:采用互感耦合振荡器形式。
调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较稳定。
调发电路只能解决起始振荡条件和振荡频率的问题，不能决定振幅的大小。
调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定，幅度较大谐波成分较小。
互感耦合振荡器在调整反馈(改变耦合系数)时，基本上不影响振荡频率。
但由于分布电容的存在，在频率较高时，难于做出稳定性高的变压器，而且灵活性较差。
一般应用于中、短波波段。
方案二:采用电感三点式振荡。
由于两个电感之间有互感存在，所以很容易起振。
另外，改变谐振回路的电容，可方便地调节振荡频率，由于反馈信号取自电感两端压降，而电感对高次谐波呈现高阻抗，故不能抑制高次谐波的反馈，因此振荡器输出信号中的高次谐波成分较大，信号波形较差。
方案三:采用电容三点式振荡器。
电容三点式振电路的基极和发射极之间接有电容，反馈信号取自电容两端，它对谐波的阻抗很小，谐波电压小，因而使集电路电流中的谐波分量和回路的谐波电压都较小。
反馈信号取自电容两端，由于电容对高次谐波呈现较小的容抗，因而反馈信号中高次谐波分量小，故振荡输出波形好，而且电容三点式振荡器的频率稳定，适于较高工作频率。
考虑到本设计中要求频带较宽，输出波形好，所以选择方案三，采用电容三点式振荡器作为本设计振荡器类型。
2.12压控LC 振荡模块方案一:采用高稳定度适用于产生固定频率场合的克拉泼(Clapp)经典振荡电路。
方案二:采用高稳定度的西勒(Seiler)经典振荡电路，如图2所示。
2图2西勒振荡电路以上两种方案中，方案一采用克拉泼电路，该电路振荡频率较为稳定，但该振荡的频率覆盖范围较窄，一般为1.2,1.3，若要覆盖15,35MHz，至少要分3,4段。
而且该振荡在一个较宽的波段内输出幅度不均匀，频率升高后不易起振。
因此该方案不予采纳。
而方案二采用西勒振荡电路，克服了克拉波振荡器的缺点在电感上并接一个可调电容调节振荡频率，电路较易起振，振荡频率也较为稳定，当参数设计得当时，覆盖范围可达1.4,1.6，因此只需2,3 段即可覆盖设计要求的15,35MHz 的频率范围。
故采纳方案二的设计。
这种电路的特点是:振荡频率由C3、C4决定，但反馈系数由C1、C2决定，解决了基本三点式振荡设计中存在的改变振荡频率会引起反馈系数改变的矛盾。
本设计选用变容二极管取代C4实现本系统的核心模块—VCO电路，西勒振荡电路的原理图如图2所示。
2.2 功率放大器的设计和比较000高频功率放大器有多种形式，有甲类(=)、乙类(=90)、丙类(,90)、丁类。
180理论上说导通角越小即导通时间越短，电路工作的效率越高，但为还原初始信号所需的后级电路也越复杂。
甲类互补放大器和乙类放大器适用于线性放大，多用于宽带功率放大，但是效率较低，理论最大值分别为50,和78.5,;丙类、丁类适用于固定频率的放大电路中在放大等幅信号时，放大器一般工作在丙类状态，而放大高频调幅信号时一般工作在乙类状态，丙类放大器的效率高，且具有选频作用的谐振网络能滤去谐波，从严重失真的电流波形中得到不失真的3电压输出。
放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。
为了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙类、丙类，即晶体管工作延伸到非线性区域。
但这些工作状态下的放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。
低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态;采用推挽电路时可以工作在乙类。
高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类，通过谐振回路的选频功能，可以滤除放大器集。
电极电流中的谐波成分，选出基波分量从而基本消除了非线性失真。
因而工作在丙类状态，其谐振网络主要是用来从失真的电流脉冲中选出基波、滤除谐波，从而得到不失真的输出信号。
根据实际要求该放大器属于选择频率段的放大器，丁类在规定时间内较难设计制作，由于丙类放大器效率较高且容易制作和调试，且具有选频作用的谐振网络能滤去谐波，从严重失真的电流波形中得到不失真的电压输出。
所以我们选择了丙类谐振放大器作为本设计的功率放大器。
2.3 LC振荡器控制信号的实现比较方案一:采用VCO,函数发生器，如ICL8038。
它通过改变外加控制电压，改变芯片內的电容充电电流，从而可以输出一定频率的正弦波。
但是其输出的频率较低，而且频率的稳定度差，频率的难以控制检测。
方案二:采用锁相环路技术，利用锁相环，使振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需的频率上，从而产生稳定的VCO控制电压，这样大大提高了控制信号的稳定性。
但锁相环路技术是利用误差信号电压去消除频率误差的自动控制电路。
方案三:采用普通电压源，通过滑动变阻器改变LC振荡器的输入电压来实现对LC输出频率的控制，这种方案可以实现较小的频率间隔。
因此，根据本课题设计要求，方案一比较适用，更方便了本设计电路的制作和调试。
2.4单元电路设计2.41压控振荡器的设计振荡电路原理本设计选用西勒振荡器作为振荡电路，对于一个振荡器，首先要判断它是否能产生振荡，其振荡频率可根据选频网络的参数进行计算。
要满足振荡电路自激振荡,则必须满足电路产生4振荡的基本条件，即使电路中的反馈信号与输入信号大小相等，相位相同。
正弦振荡电路由A放大电路和F反馈网络组成。
满足下列条件电路起振。
1、振幅平衡条件振荡电路产生自激振荡满足振幅平衡条件|AF|=1 式(3—1) uu即放大倍数与反馈系数乘积的模为1，反馈信号与原输入信号的幅度相等。
2、相位平衡条件振荡电路产生自激振荡时满足相位平衡条件ψψ+ψ =2nπ n=0,1,2，… 式(3—2) AF+AF即放大电路的相移与反馈网络的相移之和为2nπ，引入的反馈为正反馈，反馈端信号与输入端信号同相。
经分析西勒振荡电路的振荡原理得出高静态工作点Q的谐振回路是电路起振的关键。
Q的值不高就无法从丰富的频率中选出可以构成自激振荡的频率分量构成正反馈，振荡电路据无法正常起振。
谐振回路的Q值是放映回路在谐振时的能量损耗。
损耗越小，Q值越高。
解决这个问题的方法是尽可能选择高Q值的L和C。
一般情况下，电容的值较高，不会对电路的Q值构成影响。
电感成为影响谐振回路的主要因素。
理论上讲空心的电感线圈损耗较小，Q值较高，满足电感值较小无法回路的需要。
经过反复实践，选频网络选用高频材料镍芯材料最为绕制电感的材料。
西勒振荡器电路如上图1所示是西勒振荡器的原理图电路图。
C4电容调整振荡器的频率，而C3用固定电容，在一般情况下，C1和C2电容都远大于C3，其振荡频率近似为式(3—3)式(3—3)是振荡频率计算式。
调节C4电容改变振荡器频率，由于C3电容不变，所以谐5振回路反映到晶体管输出端的等效负载变换很缓慢，故调节C4对放大器增益的影响不大，从而保证振荡幅度的稳定，其频率覆盖系数较大，可达1.6,1.8。
电压控制LC振荡电路在本设计中LC振荡器电路采用了改进型电容三点式振荡器中的经典的西勒振荡电路，减-5-4 弱了晶体管与振荡电路中谐振回路的耦合，使其频率稳定度可达到10 ,10数量级。
该电路频率稳定性高，输出幅度均匀，调谐范围也比较宽。
电路原理电路图如图3所示。
压控振荡器的作用是产生频率控制电压变化的振荡电压。
其特性可用调频特性即瞬时振荡角频率相对于输入控制电压的关系来表示，在一定范围内瞬时振荡角频率和输入控制电压是成线性关系的。
因此可得出瞬时振荡角频率是压控振荡器的中心频率和压控电压为零时的振荡频率和压控灵敏度积的总和。
图3 压控LC振荡器电路原理图电路原理说明:该压控振荡器由西勒振荡器组成，其中由R1、R2、R3及晶体三极管Q1等组成振荡电路，由C3、C4、C5、Rp1、L2及变容二极管等元器件组成振荡器的选频网络，完成频率选择。
通过调节可变电阻Rp1来改变电压的大小，从而改变变容二极管两端的电压，使输出频率发生改变，达到设计目标中电压控制LC 振荡器的指标。
耦合电容C6隔离前后极电路，使晶体三极管的静态工作点不受后极电路的影响，工作在放大状态。
2.42 变容二极管的设计变容二极管是利用PN结反偏时结电容大小随外加电压而变化的特性制成的。
反偏电压6增大时结电容减小，反之结电容增大。
它在本设计中起到了使电路自动调谐、调频和调相的作用，在谐振回路中也可作为可变电容使用。
本设计中VCO压控振荡器产生的振荡频率范围与变容二极管的压容特性有关。
图4为变容二极管的电容特性测试电路图，图5为变容二极管和压控振荡器的压控特性示意图。
从图中可见，变容二极管的反偏电压由最小到最大的变化即Vmin—Vmax;对应的输出频率变化范围是Fmin—Fmax.在预先给定L的情况下，对变容二极管加不同的电压，测得对应的谐振频率，从而可计算出Cd的值。
减小谐振回路电感的电感量，调节电容的容量，不需要并联或者改变变容二极管，即可很容易地实现频率扩展。
在实验中利用该方法用单管电感，调节电容使VCO输出频率达到设计要求。