可調頻率的雙通道差分輸出正弦波振蕩器的設計

鄭 倩 ,楊發順, ,馬 奎,

(1.貴州大學 大數據與信息工程學院,貴州 貴陽 550025;2.貴州省微納電子與軟件技術重點實驗室,貴州貴陽 550025;3.半導體功率器件可靠性教育部工程研究中心,貴州 貴陽 550025)

近年來,隨著模擬集成電路的發展與進步,振蕩器作為一種頻率源已被廣泛用于通信電子、航空電子等領域[1-2]。傳統振蕩器的輸出波形穩定,但存在波形頻率不可調節或頻率可調節的線性度不高的問題[3]。當振蕩器的輸出波形被應用于載波調制信號時,往往需要不同頻率的輸出信號,傳統的振蕩器無法滿足多頻率輸出,因此頻率可調的振蕩器在實際應用中是不可或缺的。

傳統頻率可調振蕩器多數采用橋式振蕩結構,使用多個電阻電容(RC)調節信號的頻率,但電阻受溫度、工藝的影響較大[4],不適合大幅度改變信號頻率。針對此類振蕩器的問題,研究者們提出了不同的設計方案。應韜等[5]提出在傳統RC 振蕩器的基礎上應用多諧振蕩器的結構,能夠在寬電壓范圍內產生一個頻率可調的信號,但關鍵晶體管的導通電阻會影響輸出波形的頻率,且信號幅度可調范圍小,同時會改變輸出波形的高低電平;饒喜冰等[6]提出的電流調節型RC振蕩器能實現大幅度的調頻功能,但電路結構相對復雜,不易實現。

鑒于此,本文基于雙極工藝設計了一個新型頻率可調的雙通道輸出振蕩器。該振蕩器外接一個電容,便可大幅度調頻,且應用多諧振蕩器、幅度跟隨器、差分輸出等單元電路來穩定和優化輸出信號,使其能在寬電源電壓下工作和雙通道輸出正弦波。……