压控振荡器是如何工作的

压控振荡器（Voltage-Controlled Oscillator, VCO）是一种电子电路，其输出信号的频率由输入电压控制。它是锁相环（PLL）、频率合成器、调制解调器等系统中的关键部件。

VCO的具体实现依赖不同的振荡器拓扑，以下是几种典型类型：

(1) LC振荡器（电感电容谐振）

• 原理：通过电压控制可变电容（如变容二极管）改变谐振频率。

• 特点：高频性能好，相位噪声低，但调谐范围较窄。

(2) 环形振荡器（数字VCO）

• 原理：由奇数个反相器串联成环路，通过控制反相器的供电电压或电流来调节翻转速度（延迟时间）。

• 特点：调谐范围宽，易于集成（CMOS工艺），但相位噪声较高。

(3) 晶体振荡器（压控晶体振荡器, VCXO）

• 原理：通过变容二极管微调晶体的负载电容，实现小范围频率调整。
• 特点：频率稳定性高，但调谐范围极小（通常仅几十ppm）。