本實用新型涉及一種電壓控制LC振蕩器，特別涉及一種基于FPGA的電壓控制LC振蕩器。

背景技術：

近年來，隨著無線通信技術的飛速發(fā)展，使市場對射頻集成電路產(chǎn)生了巨大的需求。在射頻電路中，壓控振蕩器占有非常重要的地位，它是鎖相環(huán)、時鐘恢復電路以及頻率綜合器的重要組成電路，因此設計高性能的電壓控制振蕩器對通信系統(tǒng)的性能提高有十分重要的意義；電壓控制LC振蕩器是如今使用非常廣泛的一類電子器件，為電—光轉(zhuǎn)換電路、移動式手持設備提供了很好的解決方案，現(xiàn)有的電壓控制LC振蕩器存在需求外加輸入信號控制、鎖定頻率精度不高帶、帶寬不夠等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供的基于FPGA的電壓控制LC振蕩器，不需要外加輸入信號的控制，且具有鎖定頻率精度高、帶寬寬的優(yōu)點。

本實用新型為達到上述目的所采用的技術方案是：

基于FPGA的電壓控制LC振蕩器，包括FPGA擴展板、鑒相器電路、前置分頻電路、低通濾波電路、壓控振蕩電路、功率放大電路、峰值檢波電路和液晶顯示器，其特征在于所述的前置分頻電路、鑒相器電路、低通濾波電路、壓控振蕩電路、功率放大電路、峰植檢波電路、FPGA擴展板和液晶顯示器依次連接且峰值檢波電路與FPGA護展板之間采用AD采樣電路連接，所述的壓控振蕩電路、前置分頻電路、FPGA擴展板、鑒相器電路依次連接，壓控振蕩電路產(chǎn)生的振蕩頻率經(jīng)前置分頻電路分頻后，前置分頻電路將所分頻率傳送到鑒相器電路，F(xiàn)PGA擴展板控制鑒相器電路的鎖定頻率，鑒相器電路通過低通濾波電路控制壓控振蕩電路的振蕩頻率，使壓控振蕩電路的振蕩頻率與鑒相器電路的鎖定頻率相等，F(xiàn)PGA擴展板將輸出頻率及幅度通過液晶顯示器顯示，功率放大電路將壓控振蕩電路的振蕩頻率放大后作為載波輸出。

優(yōu)選的，壓控振蕩電路中采用MC1648芯片和4個MV2105變?nèi)荻O管，4個MV2105變?nèi)荻O管通過頭對頭并聯(lián)的方式連接，增大變?nèi)莸姆秶?，通過低通濾波電路輸出一個控制電壓改變MV2105變?nèi)荻O管的容值，從而改變MC1648芯片OUT腳的輸出頻率，壓控振蕩電路引入交流電壓串聯(lián)負反饋并利用MC1648芯片的AGC腳的自動增益控制來調(diào)節(jié)振蕩器的振蕩幅度使輸出幅度穩(wěn)定在1.0V。

優(yōu)選的，鑒相器電路中采用MC145152芯片，MC145152芯片的MC腳和Fin腳分別與前置分頻電路中的MC12022芯片的MC腳和OUT腳相連，MC12022芯片將壓控振蕩頻率經(jīng)63/64分頻，從MC12022芯片的OUT腳輸送到MC145152芯片的Fin腳將前置分頻電路中所分頻率輸入到MC145152芯片，F(xiàn)PGA擴展板通過控制MC145152芯片的A0~A5腳和N0~N9腳的電平控制鎖定頻率，MC145152芯片的Fr腳和Fv腳將鎖定頻率和前置分頻電路所分頻率輸送到低通濾波電路。

優(yōu)選的，低通濾波電路使用精密運放，將MC145152芯片的Fr腳和Fv腳分別與精密運放的反相端和同相端相連，通過精密運放有源濾波和RC無源濾波，同時MC145152芯片比較Fr腳和Fv腳的頻率，輸出一個高低電平，精密運放的輸出端與壓控振蕩電路的MV2105變?nèi)荻O管相連，通過控制MV2105變?nèi)荻O管的容值，最終控制輸出振蕩頻率。

優(yōu)選的，功率放大電路分兩級，前一級采用9018功放管，工作在甲類，電感耦合式輸出，連接峰值檢波電路，末級采用3DA5109功放管，輸入端采用電容直接耦合，工作在丙類，將輸出振蕩頻率的輸出功率增大。

優(yōu)選的，峰值檢波電路采用運放LM358，運放LM358將采樣的小信號電壓放大一定的倍數(shù)后輸送到FPGA擴展板，F(xiàn)PGA擴展板將采樣頻率的幅度和頻率通過液晶顯示器顯示。

本實用新型包括FPGA擴展板、鑒相器電路、前置分頻電路、低通濾波電路、壓控振蕩電路、功率放大電路、峰值檢波電路、液晶顯示器，壓控振蕩電路產(chǎn)生的振蕩頻率經(jīng)前置分頻電路分頻后，前置分頻電路將所分頻率傳送到鑒相器電路，F(xiàn)PGA擴展板控制鑒相器電路的鎖定頻率，鑒相器電路通過低通濾波電路控制壓控振蕩電路的振蕩頻率，最終使壓控振蕩電路的振蕩頻率與鑒相器電路的鎖定頻率相等，實現(xiàn)頻率鎖定，同時FPGA擴展板將輸出頻率及幅度通過液晶顯示器顯示，功率放大電路將振蕩頻率放大后作為載波輸出。其中通過FPGA擴展板進行鎖定頻率的控制，不需要外加輸入信號的控制，且整個電路由集成芯片和集成電路構成，提高鎖定頻率的精度，壓控振蕩電路中采用變?nèi)荻O管并聯(lián)的方式增加了輸出頻率帶寬，使本實用新型具有鎖定頻率精度高、帶寬寬的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體框圖。

圖2為壓控振蕩電路圖。

圖3為鑒相器電路圖。

圖4為前置分頻電路圖。

圖5為低通濾波電路圖。

圖6為功率放大電路圖。

圖7為峰值檢波電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作詳細介紹。

如圖1所示，基于FPGA的電壓控制LC振蕩器，包括FPGA擴展板、鑒相器電路、前置分頻電路、低通濾波電路、壓控振蕩電路、功率放大電路、峰值檢波電路和液晶顯示器，其特征在于所述的前置分頻電路、鑒相器電路、低通濾波電路、壓控振蕩電路、功率放大電路、峰植檢波電路、FPGA擴展板和液晶顯示器依次連接且峰值檢波電路與FPGA護展板之間采用AD采樣電路連接，所述的壓控振蕩電路、前置分頻電路、FPGA擴展板、鑒相器電路依次連接，壓控振蕩電路產(chǎn)生的振蕩頻率經(jīng)前置分頻電路分頻后，前置分頻電路將所分頻率傳送到鑒相器電路，F(xiàn)PGA擴展板控制鑒相器電路的鎖定頻率，鑒相器電路通過低通濾波電路控制壓控振蕩電路的振蕩頻率，使壓控振蕩電路的振蕩頻率與鑒相器電路的鎖定頻率相等，F(xiàn)PGA擴展板將輸出頻率及幅度通過液晶顯示器顯示，功率放大電路將壓控振蕩電路的振蕩頻率放大后作為載波輸出。

如圖2所示，壓控振蕩電路中采用MC1648芯片和4個MV2105變?nèi)荻O管，4個MV2105變?nèi)荻O管通過頭對頭并聯(lián)的方式連接，增大變?nèi)莸姆秶?，通過低通濾波電路輸出一個控制電壓改變MV2105變?nèi)荻O管的容值，從而改變MC1648芯片OUT腳的輸出頻率，壓控振蕩電路引入交流電壓串聯(lián)負反饋并利用MC1648芯片的AGC腳的自動增益控制來調(diào)節(jié)振蕩器的振蕩幅度使輸出幅度穩(wěn)定在1.0V。

如圖3和圖4所示，鑒相器電路中采用MC145152芯片，MC145152芯片的MC腳和Fin腳分別與前置分頻電路中的MC12022芯片的MC腳和OUT腳相連，MC12022芯片將壓控振蕩頻率經(jīng)63/64分頻，從MC12022芯片的OUT腳輸送到MC145152芯片的Fin腳將前置分頻電路中所分頻率輸入到MC145152芯片，F(xiàn)PGA擴展板通過控制 MC145152芯片的A0~A5腳和N0~N9腳的電平控制鎖定頻率，MC145152芯片的Fr腳和Fv腳將鎖定頻率和前置分頻電路所分頻率輸送到低通濾波電路。

如圖5所示，低通濾波電路使用精密運放，將MC145152芯片的Fr腳和Fv腳分別與精密運放的反相端和同相端相連，通過精密運放有源濾波和RC無源濾波，同時比較Fr腳和Fv腳的頻率，輸出一個高低電平，精密運放的輸出端與壓控振蕩電路的MV2105變?nèi)荻O管相連，通過控制MV2105變?nèi)荻O管的容值，最終控制輸出振蕩頻率。

如圖6所示，功率放大電路分兩級，前一級采用9018功放管，工作在甲類，電感耦合式輸出，連接峰值檢波電路，末級采用3DA5109功放管，輸入端采用電容直接耦合，工作在丙類，將輸出振蕩頻率的輸出功率增大。

如圖7所示，峰值檢波電路采用運放LM358，運放LM358將采樣的小信號電壓放大一定的倍數(shù)，輸出接FPGA擴展板，F(xiàn)PGA擴展板將采樣的頻率的幅度和頻率通過液晶顯示器顯示。

以上所述的基于FPGA的電壓控制LC振蕩器，通過FPGA擴展板進行鎖定頻率的控制，不需要外加輸入信號的控制，且整個電路由集成芯片和集成電路構成，提高鎖定頻率的精度，壓控振蕩電路中采用變?nèi)荻O管并聯(lián)的方式增加了輸出頻率帶寬，使本實用新型具有鎖定頻率精度高、帶寬寬的優(yōu)點。

以上結合附圖對本實用新型實施例的技術方案進行完整描述，需要說明的是所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。