电压控制LC振荡器的设计与分析

摘? 要? 微电子技术的进步以及应用领域多样化的需求，促使集成电路向高速、高集成度、低功耗的系统集成方向发展。目前，可编程器件供应商还在不断推出新的基于FPGA的嵌入式处理器及相应的软件开发工具。如Altera公司的Quartus II开发软件。 本系统由EDA、单片机、高频电路、FPGA、LC压控振荡电路等系统组成。实现了振荡器的基本要求，频率步进可达到0.1HZ，而且比较稳定，输出的电压幅度峰峰值 >= 1v。其主要的特色和创新点是： 采用嵌入式FPGA技术和硬件描述语言VHDL编程，使用Altera公司的性能优良的FPGA Quartus II开发系统，实现了有关性能的扩展和优化。 由于数字调变可以实现微小的频率步进，提高了精度，降低了失真。经过测试，本系统是性能优良的低频振荡器。 关键词：FPGA， 振荡器， Quartus II， LC压控振荡 关于振荡器 1.1.1振荡器的概念 所谓的振荡器（Oscillators）即指信号产生电路。那么通俗的称呼就是信号发生器。至于振荡器的主要性能指标是：输出信号的幅度准确稳定；输出信号的频率准确稳定。 1.1.2振荡器的分类 1、振荡器根据产生的波形的不同可以分为：正弦波振荡和非正弦波振荡。 2、其中正弦波振荡又分为：RC振荡器（低频），LC振荡器（高频）和石英晶体振荡器（振荡频率精确）。 3、非正弦波振荡根据产生的波形分为方波、三角波和锯齿波等。 那么总结如下： 正弦波振荡：? RC振荡器（低频） ????????????????????? ??LC振荡器（高频） 振荡器：????????????? 石英晶体振荡器（振荡频率精确） ??????? ??非正弦波振荡：方波 ????????????????????? ??三角波 ???????????????????? ???锯齿波 而本次设计选择的是做：电压控制LC振荡器的设计与分析。那么下面相关的概念就是关于正弦波振荡器的基本概念。 1.1.3正弦振荡器 一、正弦振荡器的结构与实现 正弦振荡器属于信号发生器或简称为振荡器。振荡器的最大特点是不需要外加输入交流激励信号就能实现稳定的交流信号输出。这类电路在通信中常用来产生周期性的标准信号，如载波发生电路，时钟信号电路等。 关于正弦振荡器： v 振荡器输出的交流信号波形是由电路本身的参数和加于电路的直流电源所决定。它的输出交流电能是由直流电能转换而来的。 v 振荡器的种类很多。从振荡电路中有源器件的特性和形成振荡的原理来看，可把振荡器分为反馈型和负阻型两大类。 v 前者是振荡回路通过正反馈网络与有源器件连接成的振荡电路； v 后者是把一个呈现负阻特性的二端有源器件直接与谐振电路连接构成的振荡电路。