压控振荡器和无线通信收发器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压控振荡器和无线通信收发器，所述压控振荡器包括基于一控制电压生成振荡频率信号的一选频电路和一一级反馈放大电路，所述一级反馈放大电路反馈放大所述振荡频率信号的幅值，所述压控振荡器还包括输出一调制信号的一调制电路，所述选频电路还基于所述调制信号改变所述振荡频率信号的谐振频率。本实用新型还提供了一种使用所述压控振荡器的无线通信收发器。本实用新型通过将调制信号加载到基波上形成已调制波，使压控振荡器具备调制功能。
【专利说明】压控振荡器和无线通信收发器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种振荡器和通信收发器，特别是涉及一种压控振荡器和无线通信收发器。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的高速发展，对低成本，高集成度的无线通信收发器的需求也日益增多。压控振荡器是无线通信收发器中基于锁相环频率稳定系统中的核心模块。传统压控振汤器包括谐振选频电路和放大电路。谐振选频电路在加电后广生正弦自由振汤频率，自由振荡频率经放大电路放大，放大后的高频波被反馈到放大电路的输入端，反馈信号的相位与自由振荡频率信号的相位相同或相差2 π，并且幅度大于自由振荡波，因为LC并联谐振在谐振频率上阻抗最大，则自由振荡波被加强，再放大、再反馈。如此循环，振荡波得以持续输出。当改变控制电压的电压值时，电容值的变化导致LC谐振频率将随之改变，从而达到通过控制电压变化来调节输出波频率变化的目的。但是此时产生的高频波只是一种未经调制的基波。在实际的通信系统中需要将信号波加载到基波上形成已调制波。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的压控振荡器不具有在基波的基础上进一步调制的功能的缺陷，提供一种压控振荡器和无线通信收发器，通过为选频电路增加提供调制信号的调制电路，从而在选频阶段即为基波加载调制信号，从而实现在压控振荡器端对基波的调制。
[0004]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0005]本实用新型提供了一种压控振荡器，包括基于一控制电压生成振荡频率信号的一选频电路和一一级反馈放大电路，所述一级反馈放大电路反馈放大所述振荡频率信号的幅值，其特点是，所述压控振荡器还包括输出一调制信号的一调制电路，所述选频电路还基于所述调制信号改变所述振荡频率信号的谐振频率。
[0006]其中所述选频电路和一级反馈放大电路均为现有技术中传统的压控振荡器的产生振荡信号的选频电路和对振荡信号放大的反馈放大电路，其中含有反馈网络的放大电路称为反馈放大电路，反馈放大电路是由基本放大电路和反馈网络构成一个闭环系统。所述选频电路用于将一定频率范围的信号与其余频率的信号分离出来，而且压控振荡器的选频电路的输出频率与输入控制电压有对应关系，这里就不再对选频电路和反馈放大电路的工作原理进行详述。
[0007]本实用新型中将调制信号加载至振荡频率信号来形成调制波，从而实现压控振荡器的调制功能。并且通过一级反馈放大电路反馈放大所述调制后的振荡频率信号，从而稳定所述振荡频率信号的幅值。
[0008]较佳地，所述选频电路为LC选频电路。其中所述LC选频电路是现有技术中主要依靠电感和电容来实现起振，将一定频率范围的信号与其余频率的信号分离出来生成基波，即振荡频率信号，的选频电路。
[0009]优选地，所述LC选频电路包括并联连接的一电容、一电感和一变容二极管，所述调制信号输入至所述变容二极管的正极，所述控制电压输入至所述变容二极管的负极。本实用新型中采用变容二极管来改变总的电容的容值，进而控制振荡频率信号的频率。即通过变容二极管两侧的调制信号和控制电压来改变变容二极管的偏置电压，进而改变变容二极管的结电容，因此LC选频电路中电容和电感决定的谐振频率随之改变，从而达到通过调制信号和控制电压共同来调节输出的振荡频率信号的频率的变化。
[0010]较佳地，所述一级反馈放大电路通过一隔直电容与所述选频电路电连接。本实用新型通过隔直电容来隔绝所述一级反馈放大电路和选频电路之间的直流信号，避免直流信号进入一级反馈放大电路中。
[0011]优选地，所述控制电压通过一扼流电感输入至所述变容二极管。
[0012]优选地，所述控制电压通过一稳压电容输入至所述扼流电感。
[0013]本实用新型中通过扼流电感和稳压电容来保持控制电压的稳定，防止控制电压抖动进而影响电容和电感决定的谐振频率。其中所述扼流电感和稳压电容之间的连接关系，可以采用任意的现有技术中的实现稳压和扼流的连接方式。
[0014]较佳地，所述压控振荡器还包括一二级放大电路，所述二级放大电路放大所述一级反馈放大电路输出的振荡频率信号。
[0015]其中所述二级放大电路也是现有技术中传统的放大电路，这里同样不再对其工作原理及其结构进行描述。本实用新型中一方面利用所述二级放大电路对振荡频率信号进一步地进行放大，另一方面还利用所述二级放大电路来缓冲所述一级反馈放大电路和后续的电路，使得所述一级反馈放大电路和后续的电路能够负载等相互匹配。
[0016]较佳地，所述调制信号为2FSK(双频频移键控)信号。其中所述2FSK主要用于中低速数据传输，而且实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好。本实用新型将2FSK信号加载到选频电路生成的基波，即振荡频率信号上，从而形成已调制波，从而使得压控振荡器具备2FSK调制功能。
[0017]本实用新型还提供了一种无线通信收发器，其包括如上所述的压控振荡器。由于压控振荡器是无线通信收发器中的核心模块，所以本实用新型的压控振荡器应用于无线通信收发器时，能够实现在压控振荡器端进行调制功能。不再需要在通信系统中进行后续的调制操作。
[0018]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
[0019]本实用新型的积极进步效果在于:
[0020]本实用新型的压控振荡器由谐振电感、变容二极管和谐振电容组成LC选频电路和一级反馈放大电路以及调制电路将调制信号加载到基波上形成已调制波，使压控振荡器具备调制功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的压控振荡器的较佳实施例的电路结构图。【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0023]本实用新型中利用调制电路输出的调制信号加载在选频电路的基波上，从而实现压控振荡器的调制功能。
[0024]如图1所示，使用本实用新型的无线通信收发器中的压控振荡器中包括选频电路
1、一级反馈放大电路2、调制电路3和二级放大电路4。
[0025]其中所述调制电路3从MOD端输入调制信号，例如2FSK信号等，并经过串联电阻R5和电阻R6的分压输出至变容二极管Dl的正极。
[0026]所述选频电路I中采用电容C3、电感L2和变容二极管Dl构成的LC选频电路，其中改变所述变容二极管Dl的偏置电压，能够改变变容二极管Dl的结电容，从而调节LC选频电路的谐振频率。
[0027]所述选频电路I中的稳压电容Cl和扼流电感LI用于对VCON端输入的控制电压进行稳压。所以本实施例中所述变容二极管Dl的正极和负极分别接入了调制信号和控制电压，而且所述变容二极管Dl的偏置电压能够改变变容二极管Dl的结电容，所以调制信号和控制电压能够共同实现对变容二极管Dl的结电容的控制和调制，进而实现对LC选频电路的谐振频率的调制。
[0028]而且所述选频电路I还通过隔直电容C4输出加载了调制信号的振荡频率信号，并滤除了直流部分。
[0029]此外，本实施例中所述一级反馈放大电路2通过三极管Ql及其他元件的结合共同实现了对选频电路I输出的振荡频率信号的反馈放大。由于反馈放大正是现有技术中反馈放大的原理，所以此处不再对一级反馈放大电路2的具体反馈放大的原理进行说明。
[0030]本实施例中所述二级放大电路4同样通过三极管Q2以及其他元件共同结合实现了对所述一级反馈放大电路2放大后的振荡频率信号进行进一步地放大，并通过ROUT端输出，这里需要注意到，这是由于二级放大电路4的存在，所以无论ROUT端接入了何种负载电路，通过对二级放大电路4的放大倍数等参数或电路元件的调节更换等，就可以实现所述一级反馈放大电路2的输出负载等于后续负载电路等的匹配。也就是说，所述二级放大电路4除了放大所述振荡频率信号之外，最主要的功能是实现所述一级反馈放大电路2与后续负载电路的缓冲。
[0031]同样本实施例中所述二级放大电路4的放大的原理正是现有技术中常用的信号放大的原理，所以此处也不再详细赘述。
[0032]图1中其他为说明的元件均是为了使得选频电路1、一级反馈放大电路2、调制电路3和二级放大电路4正常工作所必须的外围元器件，这里就不再一一详述。
[0033]具体地说，本实施例的工作流程如下:
[0034]所述调制电路3的MOD管脚输入2FSK信号等调制信号，通过电阻R5和电阻R6分压，电阻R6的一端接地，另一端连接至变容二极管Dl的正端。变容二极管Dl的正端连接电容C12到地，滤除高频杂波。当MOD端输入调制信号时，此调制信号经电阻R5和电阻R6构成的分压电路到达变容二极管Dl的正端，因变容二极管Dl的负端为VCON端输出的直流的控制电压，即变容二极管Dl两端的电压随调制信号的变化而变化。变容二极管Dl的结电容产生变化。由此选频电路I的谐振频率产生变化，经一级反馈放大电路2和二级放大电路4放大后输出已进行调制的信号。调制电路3的MOD端无调制信号输入时，电路功能与传统压控振荡器相同。本实施例通过增加少量元件并改变电路形式。让传统压控振荡器新增了调制功能，提高了实用性。
[0035]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种压控振荡器，包括基于一控制电压生成振荡频率信号的一选频电路和 级反馈放大电路，所述一级反馈放大电路反馈放大所述振荡频率信号的幅值，其特征在于，所述压控振荡器还包括输出一调制信号的一调制电路，所述选频电路还基于所述调制信号改变所述振荡频率信号的谐振频率。
2.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述选频电路为LC选频电路。
3.如权利要求2所述的压控振荡器，其特征在于，所述LC选频电路包括并联连接的一电容、一电感和一变容二极管，所述调制信号输入至所述变容二极管的正极，所述控制电压输入至所述变容二极管的负极。
4.如权利要求3所述的压控振荡器，其特征在于，所述控制电压通过一扼流电感输入至所述变容二极管。
5.如权利要求4所述的压控振荡器，其特征在于，所述控制电压通过一稳压电容输入至所述扼流电感。
6.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述一级反馈放大电路通过一隔直电容与所述选频电路电连接。
7.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述压控振荡器还包括一二级放大电路，所述二级放大电路放大所述一级反馈放大电路输出的振荡频率信号。
8.如权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述调制信号为2FSK信号。
9.一种无线通信收发器，其特征在于，所述无线收发器包括如权利要求1-8中任一项所述的压控振荡器。
【文档编号】H03L7/099GK203416241SQ201320486918
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】姚进, 胡代均, 张俊 申请人:上海海希工业通讯设备有限公司