最新正弦波壓控振蕩課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-23 14:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 將MOS晶體管的漏、源和襯底短接便可成為一個(gè)簡(jiǎn)單的MOS電容，其電容值隨柵極與襯底之間的電壓VBG變化而變化。在反型區(qū)和積累去的PMOS電容值Cmos等于Cox（氧化層電容）。在強(qiáng)反型區(qū)和積累區(qū)之間還有三個(gè)工作區(qū)域：中反型區(qū)、弱反型區(qū)和耗盡區(qū)。這些工作區(qū)域中只有很少的移動(dòng)載流子，使得Cmos電容值減小，此時(shí)的Cmos可以看成Cox和Cb與Ci的并聯(lián)電容串聯(lián)構(gòu)成。Cb表示耗盡區(qū)域電容的閉環(huán)，而Ci與柵氧化層界面的空穴數(shù)量有關(guān)。圖23變?nèi)荻O管壓控振蕩器圖22 積累型MOS變?nèi)萜?方案二 利用變?nèi)荻O管在振蕩器的振蕩回路上并接或串接某一受電壓控制的電抗元件后，即可對(duì)振蕩頻率實(shí)行控制。受控電抗元件常用變?nèi)荻O管取代。 變?nèi)荻O管的電容量Cj取決于外加控制電壓的大小，控制電壓的變化會(huì)使變?nèi)莨艿腃j變化，Cj的變化會(huì)導(dǎo)致振蕩頻率的改變。 對(duì)于圖中，若CC2值較大，C4又是隔直電容，容量很大，則振蕩回路中與L相并聯(lián)的總電容為： C=Cj + [C3串C2串C1]=Cj + C39。變?nèi)莨苁抢冒雽?dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電容受控于外加反向電壓的特性而制成的一種晶體二極管，它屬于電壓控制的可變電抗器件，其壓控特性的典型曲線如圖所示。圖中，反向偏壓從3V增大到30V時(shí)，結(jié)電容Cj從18pF減小到3pF，電容變化比約為6倍。對(duì)于不同的Cj，所對(duì)應(yīng)的振蕩頻率為 （VR為最小） （VR為最大）圖24 變?nèi)荻O管變?nèi)萏匦酝ǔmax和fmin的比值稱為頻率覆蓋系數(shù)，以符號(hào)Kf表示，上述振蕩回路的頻率覆蓋系數(shù)通過(guò)以上分析可知，本設(shè)計(jì)滿足振蕩器的起振條件和平衡條件，振蕩器的另一個(gè)重要指標(biāo)是頻率穩(wěn)定度，因此在本次設(shè)計(jì)中各器件參數(shù)的選擇必須滿足頻率穩(wěn)定度的要求。因此我們選用用變?nèi)荻O管作此設(shè)計(jì)3 設(shè)計(jì)過(guò)程 正弦振蕩器電路正弦壓控振蕩電路(VCO)的論證本設(shè)計(jì)選用西勒振蕩電路作為VCO。這種電路的特點(diǎn)是：振蕩頻率由cc4決定，但反饋系數(shù)由cc2決定，解決了基本三點(diǎn)式振蕩設(shè)計(jì)中存在的改變振蕩頻率必改變反饋系數(shù)的矛盾。綜合考慮穩(wěn)幅輸出和調(diào)諧方便，本設(shè)計(jì)選用變?nèi)荻O管取代c4實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的核心模塊VC0。圖31 正弦振蕩電路 穩(wěn)幅控制的選擇與論證方案一采用帶有自動(dòng)增益控制的運(yùn)放，對(duì)VCO輸出信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí)又穩(wěn)定輸出幅度。這種設(shè)計(jì)方案要求運(yùn)放有較高的帶寬增益積，價(jià)格比較貴，性價(jià)比不高，故不采用。方案二采用自動(dòng)增益控制的辦法，對(duì)VCO的輸出進(jìn)行檢波，檢波輸出信號(hào)經(jīng)濾波后反饋回振蕩器，控制振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)，使VCO輸出幅度基本保持不變。這種閉環(huán)控制的方法理論上會(huì)有很好的效果。但具體實(shí)現(xiàn)電路復(fù)雜。重要的是這種方案在振蕩器起
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