VCO即壓控振盪器，是射頻電路的重要組成部分。 射頻電路多採用調製解調方式，因此嚴重依賴本振。而現代通信技術要求復用、跳頻等新技術，採用電壓控制振盪迴路中電容的電容量，進而改變振盪迴路諧振頻率就成為實現這些技術的手段之一。
基本介紹
主要介紹,設計介紹,電壓控制,藍牙,擴展頻譜,發展階段,分類,主要性能,內外現狀,轉換插頭,V Media,虛擬媒體,VMCO,
主要介紹
壓控振盪器與普通本振相比，在諧振迴路中多出了電控器件，比如變容二極體；一般壓控振盪器多以克拉潑振盪器形式存在，以保證電路工作點和Q值的穩定性。
設計介紹
電壓控制
藍牙收發器
◆藍牙發射器 藍牙無線信號採用高斯頻移鍵控(GFSK)方式調製，發射數據(Tx)通過高斯濾波器濾波後，
偏離，偏移量決定了發射器的調製指數，調製的信號經放大後由天線發射出去。
藍牙無線信號在半雙工模式下工作，用一個RF多路復用開關(位於天線前)將天線連線到發射或接收模式。
藍牙
與設備接收部分相似，從另一個藍牙設備發射來的GFSK信號也是由天線接收的。在這期間
頻率(一般為幾MHz)，進行該步驟時用於發射的PLL/VCO部分作為接收器下變頻本機振盪器使用，將IF信號
解調並恢復出數據。
擴展頻譜
藍牙無線通信的一個獨特之處就是它使用了擴頻技術，該技術原來是為軍事套用開發的，因為軍事套用中無線數據傳送必須安全可靠。傳統意義上的窄帶套用要消耗更多功率，在一個頻率上停留的時間很長，因此頻譜很容易被檢測到；而將發射器功率分配(擴展)到更大的頻寬上之後，此時信號看起來更像隨機噪聲，這相當於犧牲頻寬效率來換取可靠性和安全性。由於功率密度較低，這些系統對其它信號接收器干擾小，而且即便存在信號丟失頻段，數據也可以在其它頻率恢復，從而增強了對干擾和噪聲的抵抗能力。兩種最主要的擴頻形式是跳頻(FHSS)和直接序列(DSSS)，用原始數據對載波進行調製並使用與每個鏈路端點跳頻代碼一致的頻率範圍發射時(圖2)使用FHSS系統。採用這種方式後，由於某個頻率干擾而丟失的數據可以通過另一個頻率發射，FHSS中的擴展代碼生成器直接用GFSK調製技術對載波頻率進行調製。
振盪器自其誕生以來就一直在通信、電子、航海航空航天及醫學等領域扮演重要的角色，具有廣泛的用途。在無線電技術發展的初期，它就在發射機中用來產生高頻載波電壓，在超外差接收機中用作本機振盪器，成為發射和接收設備的基本部件。隨著電子技術的迅速發展，振盪器的用途也越來越廣泛，例如在無線電測量儀器中，它產生各種頻段的正弦信號電壓:在熱加工、熱處理、超音波加工和某些醫療設備中，它產生大功率的高頻電能對負載加熱;某些電氣設備用振盪器做成的無觸點開關進行控制;電子鐘和電子手錶中採用頻率穩定度很高的振盪電路作為定時部件等。尤其在通信系統電路中，壓控振盪器(VCO)是其關鍵部件，特別是在鎖相環電路、時鐘恢復電路和頻率綜合器電路等更是重中之重，可以毫不誇張地說在電子通信技術領域，VCO幾乎與電流源和運放具有同等重要地位。
對振盪器的研究未曾停止過。從早期的真空管時代到後期的電晶體時代，無論是理論上還是電路結構和性能上，無論是體積上還是製作成本上無疑都取得了飛躍性的進展，但在很長的一段時期內都是處在用分離元件組裝而成的階段，其性能較差，成本相對較高，體積較大和難以大批量生產。隨著通信領域的不斷向前推進，終端產品越來越要求輕、薄、短、小，越來越要求低成本、高性能、大批量生產，這對於先前的分離元件組合模式將不再勝任，並提出新的要求和挑戰。積體電路各項技術的發展迎合了這些要求，特別是主流CMOS工藝提供以上要求的解決方案，單片集成振盪器的研製取得了極大的進步。
然而，由於工藝條件的限制，RF電路的設計多採用GaAs, Bipolar, BiCMOS工藝實現，難以和主流的標準CMOS工藝集成。因此，優性能的標準的CMOS VCO設計成為RF電路設計的熱門課題。
發展階段
隨著通信電子領域的迅速發展，對電子設備的要求越來越高，尤其是對像振盪器等這種基礎部件的要求更是如此。但多年來我國在這方面的研究投入無論在軍用還是民用上均不夠重視，僅限於在引進和改進狀態，還沒有達到質的跨越，沒有自主的智慧財產權(IP)，也之所以在電子通信類滯後已開發國家的一個重要原因。而且我國多數仍然利用傳統的雙極工藝，致使產品在體積上、重量上、成本上都較大，各種參數性能不夠優越，穩定性差、難以和現代主流CMOS工藝集成等等都是我國相關領域發展的瓶頸。
我國在電子通信領域市場潛力非常大，自主研究高性能、高質量、低成本的壓控振盪器市場前景廣闊、意義巨大。
分類
VCO根據他產生的波形分為：1) 諧波振盪器（harmonic oscillators）； 2) 張弛振盪器（relaxationoscillators.）
VCO根據他的結構分為：1)LC壓控振盪器；2) RC壓控振盪器；3)晶體壓控振盪器
主要性能
VCO的性能指標主要包括:1）頻率受控範圍；2）線性度；3）壓控靈敏度；4）調製頻寬；5）噪音；6）工作電壓。
頻率調諧範圍，輸出功率，(長期及短期)頻率穩定度，相位噪聲，頻譜純度，電調速度，推頻係數，頻率牽引等。
頻率調諧範圍是VCO的主要指標之一，與諧振器及電路的拓撲結構有關。通常，調諧範圍越大，諧振器的Q
值越小，諧振器的Q值與振盪器的相位噪聲有關，Q值越小，相位噪聲性能越差。
振盪器的頻率穩定度包括長期穩定度和短期穩定度，它們各自又分別包括幅度穩定度和相位穩定度。長期相位穩定度和短期幅度穩定度在振盪器中通常不考慮;長期幅度穩定度主要受環境溫度影響，短期相位穩定度主要指相位噪聲。在各種高性能、寬動態範圍的頻率變換中，相位噪聲是一個主要限制因素。在數字通信系統中，載波信號的相位噪聲還要影響載波跟蹤精度。
其它的指標中，振盪器的頻譜純度表示了輸出中對諧波和雜波的抑制能力；推頻係數表示了由於電源電壓變化而引起的振盪頻率的變化；頻率牽引則表示了負載的變化對振盪頻率的影響；電調速度表示了振盪頻率隨調諧電壓變化快慢的能力。
在壓控振盪器的各項指標中，頻率調諧範圍和輸出功率是衡量振盪器的初級指標，其餘各項指標依據具體套用背景不向而有所側重。例如，在作為頻率合成器的一部分時，對VCO的要求，可概括為一下幾方面:應滿足較高的相位噪聲要求；要有極快的調諧速度，頻溫特性和頻漂性能要好；功率平坦度好；電磁兼容性好。
內外現狀
國內外許多廠家都已生產出針對不同套用的VCO。表1-1分別是具有代表性的國內十三所和Agilent
公司生產的部分壓控振盪器產品的部分指標：
表1－1
型號 頻率範圍（GHz） 調頻電壓（V） 工作電壓/電流（V/mA） 輸出功率（dBm） 相噪（dBc/Hz）
HE487 3.0~3.7 0~15 12/30 +12 1.5
-90@10KHz
HE488 3.7~4.2 0~15 12/30 +10 1.5
-87@10KHz
VTO-8200 2.0~3.0 2~24 15/50 +10 1.5
-95@50KHz
VTO-8240 2.4~3.7 2~30 15/50 +10 1.5
-95@50KHz
VTO-8360 3.6~4.3 8~24 15/50 +10 1.5
-100@50KHz
上述產品中，封裝形式均為TO-8封裝。對於封裝內的電路中一般使用的是電晶體管芯和變容二極體管芯，這樣可減少管腳分布電感、電容的影響，減少對分布參數的考慮。但是，製作此類封裝需專門設備，製作工藝複雜，進入門檻高，產品價格較高。頻率較高時，這些參數對電路性能的影響非常顯著。需要在設計時仔細考慮，選擇合適的電路形式，儘量降低電路對器件參數的敏感度。
另外，自前還用一種稱為YIG(釔鐵右榴石)的鐵氧體器件作為諧振器的壓控振盪器，諧振頻率用外磁場調諧，調諧頻寬可以很寬，因為YIG諧振器可以有很高的Q值，YIG振盪器的相位噪聲性能很好。但由於成本較高，且較難設計，所需電流大，調諧速度較變容二極體調諧的VCO慢。本設計只分析設計了採用變容二極體調諧的壓控振盪器。
轉換插頭
CO cable - a Conversion Option cable that, when attached to the appliance and a target device,
provides additional functionality such as virtual media sessions
CO 線纜 是用來連線套用或者目標設備和轉換選件的連線線，並且能提供虛擬媒體會話等附加功能。
virtual media - a USB media device that can be attached to the appliance and made available to
any target device that is connected to the appliance
虛擬媒體 一種 USB 媒體設備，它可連線到裝置並供連線到本裝置的所有目標設備
V Media
The appliance supports virtual media when connected to a VCO cable. You can use virtual media
support to connect USB media devices to the appliance and make those devices available to any
connected GCM2 or GCM4 appliance. Use virtual media to move data between a target device and
USB media devices that are connected to the appliance. You can install, upgrade, or recover the
operating system; update the BIOS code; or start the target device from a USB drive through the
virtual media capabilities of the appliance.
Virtual media can be connected directly to the appliance using one of four USB ports on the
appliance. In addition, virtual media can be connected to any remote workstation that is running
IBM Virtual Console Software (VCS) and is connected to the appliance using an Ethernet
connection. To open a virtual media session with a target device, the target device must first be
connected to the appliance using a VCO cable.
虛擬媒體
本裝置連線 VCO 纜線後可支持虛擬媒體。可利用虛擬媒體支持功能將 USB 媒體設備連線到本裝置，並使與本裝置相連的任何 GCM2 或 GCM4 裝置均可以使用這些設備。利用虛擬媒體可在連線到本裝置的目標設備和 USB 媒體設備之間移動數據。通過本裝置的虛擬媒體功能，可以安裝、升級或修復作業系統，更新 BIOS 代碼，或者從 USB 驅動器啟動目標設備。虛擬媒體可通過本裝置上的四個 USB 連線埠之一直接連線到本裝置。另外，虛擬媒體可以連線到運行 IBM 虛擬控制台軟體(VCS) 並通過乙太網連線到本裝置的任意遠程工作站上。若要與目標設備進行虛擬媒體會話，目標設備必須首先通過 VCO 纜線與本裝置連線。
VMCO
(VCO) 纜線
是一種複合設備，它負責處理以下四種設備的信號轉換：鍵盤、滑鼠、CD 驅動器和大容量存儲設備。CD 驅動器和大容量存儲設備會顯示。
在目標設備上，無論是否已映射虛擬媒體會話。如果某媒體設備未被映射，則會顯示為未放入媒體。當虛擬媒體設備被映射到目標設備時，則會告知目標設備媒體已放入。當虛擬媒體設備被取消映射時，則會告知目標設備媒體被移除。因此， USB 虛擬設備不會從目標設備下線。
