压控振荡器的设计与仿真
压控振荡器
压控振荡器一.基本原理信号的频率取决于输入信号电压的大小，因此称为“压控振荡器”。
其它影响压控振荡器输出信号的参数还VCO（Voltage ControlledOscillator）（压控振荡器）是指输出信号的频率随着输入信号幅度的变化而发生相应变化的设备，它的工作原理可以通过公式（5-1）来描述。
(5-1）其中，u(t)表示输入信号，y(t)表示输出信号。
由于输入信号的频率取决与输入信号的电压的变化，因此称为“压控振荡器”。
其他影响压控振荡器输出信号的参数还有信号的幅度Ac ，振荡频率fc，输入信号灵敏度kc，以及初始相位。
压控振荡器的特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。
图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。
使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。
在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。
人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。
在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。
压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。
对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。
晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC 压控振荡器居二者之间。
在MATLAB中压控振荡器有两种：离散时间压控振荡器和连续时间压控振荡器，这两种压控振荡器的差别在于，前者对输入信号采用离散方式进行积分，而后者则采用连续积分。
本书主要讨论连续时间压控振荡器。
为了理解压控振荡器输出信号的频率与输入信号幅度之间的关系，对公式（5-1）进行变换，取输出信号的相角Δ为对输出信号的相角Δ求微分，得到输出信号的角频率ω和频率f分别为：ω=2πf c+2πk c u(t) (5-3）(5-4）从式(5-4)中可以清楚地看到，压控振荡器输出信号的频率f与输入信号幅度u(t)成正比。
电压控制LC振荡器
A题电压控制LC振荡器论文摘要本系统以89C51最小系统为控制核心，由键控显示、时钟、频率合成、功率放大、自动增益控制、电压峰值检测、频率步进与测量等功能模块组成，其中由单片机控制的全集成化锁相环频率合成器为其核心。
系统实现了频率的产生、测量，输出电压峰值的测量，频率步进的变化，功率输出等各种功能。
特色在于：频率输出的控制上有自动扫频、加减步进选频、直接按键选频及步进可选等功能；输出信号峰值、频率等参数的液晶实时显示；相应集成芯片的使用使电路结构简单明了。
指导老师：杜溪水小组成员：陈妤姗吴丽丽翁亚滨一、方案设计与论证1、LC振荡器的制作方法：方案一：采用常规的电容、电感与分立元件组成振荡器。
它是经典的方法，电路成熟，材料容易采购，也容易制作成功，频率范围也容易实现，甚至它的频率调整可以是连续的。
但它最大的缺点是它的频率稳定度最高也只能达到10-3。
它随温度、时间的变化而变化，未能达到高稳定度的要求。
方案二：一般的频率合成技术采用频率合成器，由手动控制。
它的稳定度提高了，可达到10-5，单纯硬件就可实现，更容易捕捉。
但调整频率，其操作比较麻烦，如再要显示频率，峰值等参数，电路更加复杂。
方案三：采用单片机控制的全集成化的设计。
它增加了单片机程序设计的工作量，调试复杂。
但是它只要再键盘上操作就可输出所需的频率，并直接测量其频率、峰值步进和间距等，使系统的性能有很大的提高。
全集化的设计，大大提高了系统的可靠性、稳定性，如配置温度补偿的晶体振荡器，可使输出频率的稳定性提高到10-6以上。
综合考虑制作要求及实际情况，本系统采用方案三。
2、锁相频率合成模块为了提高LC振荡器输出频率的稳定性，电路采用PLL频率合成技术。
其基本组成如图1：图1（1）集成锁相环频合器的选择方案一：采用串行输入频合器（如MB1504，MC145162），内含参考振荡器、参考分频器、相位检测器、可编程÷N计数器及接收串行输入数据所必需的移位寄存器和锁存电路，其优点是工作频率高，占用单片机的外围接口不多，为实现单片机的其它控制节省了硬件资源。
lc压控振荡器实验报告doc
lc压控振荡器实验报告篇一：实验2 振荡器实验实验二振荡器（A）三点式正弦波振荡器一、实验目的1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。
2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。
3. 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。
二、实验内容1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2. 进行LC振荡器波段工作研究。
3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。
4. 测试LC振荡器的频率稳定度。
三、基本原理图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz）【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下， S1全部断开，由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI可用来改变振荡频率。
振荡频率可调范围为：?3.9799?M??f0??4.7079?M?CCI?25pCCI?5p调节电容CCI，使振荡器的频率约为4.5MHz 。
振荡电路反馈系数: F=C1356??0.12 C20470振荡器输出通过耦合电容C3（10P）加到由Q2组成的射极跟随器的输入端，因C3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号Q1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。
四、实验步骤根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
1. 调整静态工作点，观察振荡情况。
1）将开关S2全拨下，S1全拨下，使振荡电路停振调节上偏置电位器RA1，用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ)，使其为5.0V(或稍小，以振荡信号不失真为准)，这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA（即调节W1使IEQ=ICQ=UEQ／R10=5.0mA ）。
2）将开关S2的1拨上，S1全拨下，构成LC振荡器。
变容二极管压控振荡器课程设计
课程设计说明书（论文）变容二极管压控振荡器摘要振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。
根据所产生的波形的不同，可将振荡器分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
压控振荡器（VCO）是利用电抗元件的等效电抗值能随外加电压变化特点，将其接入正弦振荡器中，使振荡频率随外加控制电压而变化，VCO在频率调制，频率合成，锁相环电路，电视解调器，频谱分析仪等方面有广发应用。
变容二极管振荡器是利用变容二极管制成的VCO。
本课题主要是运用变容二极管PN结电容随外加电压变化而变化制成的VCO。
关键词：压控，变容二极管，调频课程设计说明书（论文）目录1 课题描述 (3)2 设计原理 (3)3 设计过程 (4)3.1压控振荡器介绍 (4)3.2设计内容 (5)3.3设计步骤 (6)4 设计结果及分析 (8)总结 (9)参考文献 (10)课程设计说明书（论文）1 课题描述在电子设备中，压控振荡器的应用极为广泛，如彩色电视接收机高频头中的本机振荡电路、各种自动频率控制(AFC)系统中的振荡电路、锁相环路(PLL)中所用的振荡电路等均为压控振荡器以及用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。
振荡器输出的波形有正弦型的，也有方波型的。
本课题主要是运用变容二极管PN 结电容随外加电压变化而变化制成的VCO 。
2 设计原理利用变容管结电容j C 随反向偏置电压VT 变化而变化的特点(VT=0V 时j C 是最大值，一般变容管VT 落在2V-8V 压间，j C 呈线性变化，VT 在8-10V 则一般为非线性变化，如图1所示，VT 在10-20V 时，非线性十分明显），结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器，当改变变容管的控制电压，振荡器振荡频率随之改变，这样的振荡器称作压控振荡器（VCO ）。
压控振荡器的调谐电压VT 要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要求，在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等)来选择或设计，不同的压控振荡器，对调谐电压VT 有不同的要求，一般而言，对调谐线性有较高要求者，VT 选在1-10V ，对宽频带调谐时，VT 则多选择1-20V 或1-24V 。
电感电容压控振荡器
复旦大学博士学位论文电感电容压控振荡器姓名：唐长文申请学位级别：博士专业：电路与系统指导教师：闵昊20040427摘要近几年无线通信系统的蓬勃发展推动了低成本、低功耗ＣＭＯＳ无线收发机的研究与开发。
同时ＣＭＯＳ工艺技术的不断进步，使得无线收发机系统中大部分单元电路，如低噪声放大器（ＬＮＡ）、混频器（Ｍｉｘｅｒ）、本机振荡器（Ｌｏｃａ】Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）以及中频滤波器ｎＦＦｉ）ｔｅｒ）等都能够单片实现。
无源器件（片上电感和可变电容）的片上实现问题的解决，使得本机振荡器的单片集成成为可能。
本论文系统论述了电感电容压控振荡器的理论和实现，并且深入浅出地研究了压控振荡器设计中的许多关键技术。
首先，本文简单介绍了压控振荡器的基本原理和振荡器的分类，对窄频带，宽频带，正交输出电感电容压控振荡器的电路实现方式进行了系统总结。
我们研究了硅基集成螺旋电感的仿真，设计与优化。
系统总结了电感仿真的三种方法；提出了电感中金属间寄生电容等效模型，并且具体计算了两种硅基串联叠层电感的等效电容；提出了两种提高电感品质因数的技术：金属线多通路并联和深阱反偏双ＰＮ结。
其次．针对压控振荡器的频率一电压压控曲线分析问题，从时间域角度，本论文对电感电容谐振电路的周期计算方法在理论上进行了系统推导，阐述了阶跃可变电容能够进行频率控制的本质，得到了一种计算频率一电压压控曲线的有效方法。
仿真和测试验证结果表明该方法计算的压控曲线与仿真和测试结果非常吻合。
接着，我们对三种相位噪声模型：线性时不变模型，非线性时不变模型和线性相位时变模型，进行了系统分析和概括。
我们详细分析了振荡器的内在振荡机制，总结了振荡器设计和优化的一般步骤，提出了振荡器设计中片上电感的最小Ｒ肛设计原则。
从线性时不变噪声模型出发，计算了压控振荡器相位噪声的极限值，并系统总结了几种相位噪声降低技术，提出了感性压控端降噪技术。
最后，根据数字电视调谐器中频率综合器的性能指标要求，详细论述了在ＣＳＭｏ．３５ｐ，ｍＣＭＯＳ射频／混合信号工艺上的两个电感电容压控振荡器的实现。
压控高频LC振荡器的设计
压控高频LC振荡器的设计1.设计指标确定在进行压控高频LC振荡器的设计之前，首先需要确定设计指标，包括工作频率范围、输出功率要求、频率调节范围和线性度要求等。
这些指标将对后续电路设计和元器件选型起到指导作用。
2.选择适当的拓扑结构常用的压控高频LC振荡器的拓扑结构有Colpitts振荡器、Hartley振荡器和Clapp振荡器等。
选择适当的拓扑结构要考虑到电路的稳定性、频率调节范围和输出功率等要求。
3.选择合适的元器件根据设计指标选择合适的电感和电容元器件。
电感元器件的选择要考虑到自谐振频率、质量因数和电流容量等要求；电容元器件的选择要考虑到质量因数、频率特性和容量等要求。
此外，还需要选择适当可变电容器，用于调节输出频率。
4.确定反馈网络5.确定控制电压范围6.进行仿真和优化在进行实际电路设计之前，可以使用电路仿真软件进行仿真和优化。
通过调整电路参数和元器件值，可以得到满足设计指标的电路性能。
7.搭建实际电路根据仿真结果，搭建实际的压控高频LC振荡器电路。
在搭建过程中需要注意电路的布局和阻抗匹配，以确保电路的稳定性和性能。
8.调试和测试完成电路搭建后，进行调试和测试。
使用频谱分析仪等测试设备，对电路的输出频率、功率、调节范围、线性度和稳定性等进行测试和评估。
9.总结和改进根据实际测试结果，对电路进行总结和改进。
针对存在的问题，如频率偏差、谐波增益和杂散等，采取相应的改进措施，优化电路性能。
通过以上的设计步骤，可以完成压控高频LC振荡器的设计。
在实际设计中，还需要深入理解电路原理和熟悉各种元器件的性能特点，以达到更好的设计效果。
压控振荡器的电路设计2
1 绪论1.1 压控振荡器原理及发展现状调节可变电阻或可变电容可以改变波形发生电路的振荡频率，要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比。
这种电路称为压控振荡器，又称为VCO 或u-f 转换电路。
怎样用集成运放构成压控振荡器呢？我们知道积分电路输出电压变化的速率与输入电压的大小成正比，如果积分电容充电使输出电压达到一定程度后，设法使它迅速放电，然后输入电压再给它充电，如此周而复始，产生振荡，其振荡频率与输入电压成正比，即压控振荡器。
其特性用输出角频率0ω与输入控制电压C u 之间的关系曲线(图1.1)来表示。
图中C u 为零时的角频率，（0ω，0）称为自由振荡角频率；曲线在（0ω，0）处的斜率0K 称为控制灵敏度。
使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。
在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。
人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。
在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。
图1.1 压控振荡器的控制特性压控振荡器的类型有LC 压控振荡器、RC 压控振荡器和晶体压控振荡器。
对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。
晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。
压控振荡器（VCO）是一种振荡频率随外加控制电压变化的振荡器，是频率产生源的关键部件。
频率产生源是大多数电子系统必不可少的组成部分，更是无线通信系统的核心。
在许多现代通信系统中，VCO是可调信号源，用以实现锁相环（PLL）和其他频率合成源电路的快速频率调谐。
VCO已广泛用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、导弹制导系统、军事通信系统、数字无线通信、光学多工器、光发射机和其他电子系统。
基于EDA技术的压控LC振荡器的设计与实现
第２ 期 张建ຫໍສະໝຸດ ， 基于 Ｅ Ａ技术的压控 Ｌ 等： Ｄ Ｃ振 荡器的设计与实现
ｌ ５
２ ）锁相环频率合成器 ＭＣ ４ １２ １ ５ ５ 根据本系统 的设计要求 ， 步进 频率要求设 置为 １０ Ｈ ， ０ｋ ｚ 因此要求 Ｒ分频 器采用 １ ８ ２ 分频 ， 即将 Ｒ ０ Ｒ １ Ｒ Ａ 、 Ａ 、 Ａ２分别 设置为 ０ １ ０ 、 、 。在本设计 中， 因为 Ｆ Ｄ直接 输入 Ｆ Ｎ， Ｉ 而且步 进是 １０ Ｈ ， 以分频 系数 不会 出现 小数 ， 可将 Ａ ～Ａ ０ ｋ ｚ所 故 ５ ０ 直接置 ０ 。 ３ Ｐ Ａ测控专用芯片 ）Ｆ Ｇ 根据系统 的总体设计方案 ，Ｐ Ａ测控 专用芯片 的输 入 ＦＧ 信号有 ： Ｉ —— 被测 频率 信号输入端 ； ｒ— ２ ｏ＿ ＦＮ ａ —＿ ｏ ｌ Ｋ １ ｚ基准
压控 Ｌ 振 荡器 电路 （ ） Ｃ 、 由分立元 件 Ｌ Ｃ组 成。由 、 于变容二极管 的结 电容 随反 向偏压增加 而减少 ， 因此若 电路 中的 电容选用变容二极管作反 向运用并加 上控制电压 ， 就可
收稿 日期 ：０ ６ ９ ７ 第一作者 ２ ｏ 一Ｏ —１ 张建 荣 男 ３ ３岁
１０Ｈ 增 加 ， ０ｋ ｚ 当其为“０ 时 ， 按一次 降频键 ， 射频 率 以 １” 每 发 １０Ｈ 降低 ， 为 “ １ 时 ， Ｆ Ｇ 不起 作 用 ；Ｅ ［ ． ０ｋ ｚ 当其 １” 对 Ｐ Ａ Ｓ Ｌ １． ０ ——输 出选择 ， ］ 当其分别 为“ ０ 、０ ” “ ０ 、 １ ” ， ｏ ” “ １ 、１ ” “ １ 时 输出 为频率计数器 的第 ０ ～７位、 ８ ５位、 １ ￣２ 第 ～１ 第 ６ ３位 、 １ 第 ６ ２ 位。输 出信号有 ： ３ ９ ． 卜一 Ｍ １５５ 控制信 号 ．０ Ｃ ４１２ 输 出口 ；Ａ Ａ ７ ．］ Ｄ Ｔ ［． —— ０ 到单 片机 的数据输 入 口， 与 单 片机 的 Ｐ ｏ口相 连 ， Ｓ Ｌ １ ．］ 制输 出 的内容 。其 应 由 Ｅ ［ ．Ｏ控 实现的功能就是 负责 控制 ＭＣ ４ １２和实 时测 量压 控振 荡 １５ ５ 器输 出信号 的频率 。
压控LC振荡
输出频率范围覆盖15-25MHz。
频率稳定度：
总结：
• 对电容三点式电路及其改进型有了更加深刻的认识。 • 由于对于变容二极管的使用尚不了解，因此仿真失败。会在今后留意这个问 题，收集使用变容二极管方面的知识。
结束
题目分析：
• 题目对输出频率，输出波形要求较高 • 1电容三点式： • 输出频率高，输出波形好，接近正弦波。 • 改变回路电容将将改变反馈系数，影响起振。 • 2电感三点式： • 调频不会影响反馈系数。 • 电感对高次谐波呈高阻抗，输出频率较低，输出波形较差。
采用改进型的电容三点式电路
基本电路形式：
电压控制LC振荡器
小组分工：
• 写报告，设计电路 • 写PPT，设计电路
题目要求：
• 电压控制LC振荡器设计： • （1）振荡器输出为正弦波，波形无明显失真。 • （2）输出频率范围：15MHz～25MHz。 • （3）输出频率稳定度：优于10-3。 • （4）输出电压峰-峰值：Vp-p=1V±0.1V。
西勒振荡电路(Seiler Oscillator)
器件选型:
三极管：2N2222A
变容二极管：BB112
参数计算：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
后级射极跟随器：
实际电路中，使用变容二极管后效果不理想，改 用直接调整电容的方法。
仿真电路：
测试结果：
50欧姆负载上电压幅值在2V左右，且正弦波无明显失真。
输出频率：
基于0.012微米CMOS技术10GHz压控振荡器的设计
图 ３环形振 荡器的 系统框 图
图４ 是单级差分 Ｓ ３ Ｃ Ａ交 流仿 真 的频 率响 应 曲线 ， 它显示 中心 频率约为 １Ｇ ｚ ０ Ｈ 的带 通特 性 。相对 于低通 特 胜的差分放大器 ， 差分 Ｓ ３ ＣＡ 因为它 的带通 特性而具有 良好 的低频 噪声 限制 特性 。图 ５ 示 Ｓ ３ 显 Ｃ Ａ环振荡器 和正常 的差动 放大器环 Ｖ Ｏ的相 位噪声 。可 以看 出 ， 着带 Ｃ 有 通特 ｆ的 Ｓ ３ 生 Ｃ Ａ的相位噪声 比正常环型振 荡器
： 一
４测试结果 芯 片通 过 台 积 电 （ Ｓ Ｃ Ｔ Ｍ ）多 晶 圆 项 目
（Ｐ 流片， Ｍ ｗ） 在东南 大学射频 与光 电集成 电路 研 究所测试室进行在 晶圆测试 。 Ａ ｉ ｎ 公司 用 ｇｅｔ ｌ 的 ８ １０ 宽 带 示 波 器 测 试 输 出 波 形 ， ６０ Ａ 用 Ｈ ８９Ａ测试输 出频 谱 。输 出信号采 用 ＳＧ Ｐ ５３ Ｓ
版 社 ． ０ ６１ ２ ０ ．ｌ
ｆ集成 电路设计 （ ２ ） ３ 】 第 版／ 王志功 著． 一 北京 ： 电子
工 业 出版 社 ．０ ９ ２０． ６
作者简介 ： 徐结 海， １ ６ － 高级 工程 师。 男，９ ７ ，
境 下 完 成 版 图 设 计 ，芯 片 面 积 为 ０ ６ ｍｘ 长期从事射频 电 和红外热成像技 术的研 究。 ．ｒ ４ａ 路
摘 要 ： 于 ０１ 米 Ｃ 基 ．２微 ＭＯＳ技 术 Ｉ Ｇ Ｏ Ｈｚ环形 电压 控 制振 荡器（ Ｏ） 用 于 Ｓ ＶＣ 可 ＤＨ（Ｔ ６ 和 Ｓ Ｅ ＯＣ ９ 光接 收机 的 时钟恢 Ｓ Ｍ一 ４） ＯＮ Ｔ（ 一１２） 复 电路 。 振 荡器设 计 的关键 是采 用 了客性 源极耦 合 电流放 大器（ ３ ） 由于带通 特性 的 Ｓ ３ 该 ｓ Ａ。 ｃ Ｃ Ａ的特 点 ， 该压控 振 荡 器有 较 大的调谐
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目录1 引言 (2)2 振荡器的原理 (5)2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5)2.2 起振条件 (9)2.3 压控振荡器的数学模型 (10)3 利用ADS仿真与分析 (11)3.1 偏置电路的的设计 (12)3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13)3.3 压控振荡器的设计 (15)3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18)3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23)4 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)压控振荡器的设计与仿真Advanced Design System客户端软件设计电子信息工程（非师范类）专业指导教师摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。
本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。
本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。
实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。
关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS1 引言振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。
在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。
随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。
尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。
人们对振荡器的研究未曾停止过。
从早期的真空管时代当后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的进展，但在很长的一段时期内都是处在用分离元件组装而成的阶段，其性能较差，成本相对较高，体积较大和难以大批量生产。
随着通信领域的不断向前推进，终端产品越来越要求轻、薄、短、小，越来越要求低成本、高性能、大批量生产，这对于先前的分离元件组合模式将不再胜任，并提出新的要求和挑战。
集成电路各项技术的发展迎合了这些要求，特别是主流CMOS工艺提供以上要求的解决方案，单片集成振荡器的研制取得了极大的进步。
然而，由于工艺条件的限制，RF电路的设计多采用GaAs, Bipolar, BiCMOS工艺实现，难以和现在主流的标准CMOS工艺集成。
因此，优性能的标准的CMOS VCO设计成为近年来RF电路设计的热门课题。
射频电路需要在特定的载波频率点上建立稳定的谐波振荡，以便为调制和混频创造必要的条件，压控振荡器（VCO）作为收发系统常见的器件,它的性能指标主要包括:频率调谐范围，输出功率，(长期及短期)频率稳定度，相位噪声，频谱纯度，电调速度，推频系数，频率牵引等。
频率调谐范围是VCO的主要指标之一，与谐振器及电路的拓扑结构有关。
通常，调谐范围越大，谐振器的Q值越小，谐振器的Q值与振荡器的相位噪声有关，Q值越小，相位噪声性能越差。
振荡器的频率稳定度包括长期稳定度和短期稳定度，它们各自又分别包括幅度稳定度和相位稳定度。
长期相位稳定度和短期幅度稳定度在振荡器中通常不考虑;长期幅度稳定度主要受环境温度影响，短期相位稳定度主要指相位噪声。
在各种高性能、宽动态范围的频率变换中，相位噪声是一个主要限制因素。
在数字通信系统中，载波信号的相位噪声还要影响载波跟踪精度。
其它的指标中，振荡器的频谱纯度表示了输出中对谐波和杂波的抑制能力；推频系数表示了由于电源电压变化而引起的振荡频率的变化；频率牵引则表示了负载的变化对振荡频率的影响；电调速度表示了振荡频率随调谐电压变化快慢的能力。
在压控振荡器的各项指标中，频率调谐范围和输出功率是衡量振荡器的初级指标，其余各项指标依据具体应用背景不向而有所侧重。
例如，在作为频率合成器的一部分时，对VCO的要求，可概括为一下几方面:应满足较高的相位噪声要求；要有极快的调谐速度，频温特性和频漂性能要好；功率平坦度好；电磁兼容性好。
现在，国内外许多厂家都已生产出针对不同应用的VCO。
表1是具有代表性的国内十三所和Agilent公司生产的部分压控振荡器产品的部分指标：表1 VCO性能指标上述产品中，封装形式均为TO-8封装。
对于封装内的电路中一般使用的是晶体管管芯和变容二极管管芯，这样可减少管脚分布电感、电容的影响，减少对分布参数的考虑。
但是，制作此类封装需专门设备，制作工艺复杂，进入门槛高，产品价格较高。
频率较高时，这些参数对电路性能的影响非常显著。
需要在设计时仔细考虑，选择合适的电路形式，尽量降低电路对器件参数的敏感度。
另外，自前还用一种称为YIG(钇铁右榴石)的铁氧体器件作为谐振器的压控振荡器，谐振频率用外磁场调谐，调谐带宽可以很宽，因为YIG谐振器可以有很高的Q值，YIG振荡器的相位噪声性能很好。
但由于成本较高，且较难设计，所需电流大，调谐速度较变容二极管调谐的VCO慢。
近年来，随着通信电子领域的迅速发展，对电子设备的要求越来越高，尤其是对像振荡器等这种基础部件的要求更是如此。
但多年来我国在这方面的研究投入无论在军用还是民用上均不够重视，仅限于在引进和改进状态，还没有达到质的跨越，没有自主的知识产权(IP)，也是我国电子通信类滞后发达国家的一个重要原因。
而且我国多数仍然利用传统的双极工艺，致使产品在体积上、重量上、成本上都较大，各种参数性能不够优越，稳定性差、难以和现代主流CMOS工艺集成等等都是我国相关领域发展的瓶颈。
因此,我国在电子通信领域市场潜力非常大，自主研究高性能、高质量、低成本的压控振荡器市场前景广阔、意义巨大。
本论文使用ADS软件从器件选型到电路进行仿真，详细阐述了压控振荡器的设计步骤,对S波段1.8GHz下频率综合器对电感电容压控振荡器的要求，实现AT41411单片集成压控振荡器的设计与仿真,设计的具体指标是频率范围为1700～1900MHz,控制电压0～5V，供电电压12V。
2 振荡器的原理2.1 振荡器的功能、分类与参数振荡器是一种不需要外加输入信号就能够自激输出交变信号的电子装置,振荡器实际上是起一个能量转换的作用，它将直流能量转换成具有一定频率，一定幅度和一定波形的交流能量[1]。
凡是可以完成这一目的的装置都可以是振荡器.但是用电子管、晶体管等器件与L、C、R等元件组成的振荡器则完全取代了以往所有能产生震荡的方法，因为它有如下优点：（1）它将直流电能转变为交流电能，而本身静止不动，不需要做机械转动活移动。
如果用高频交流发电机，则其旋转速度必须很高，最高频率也只能到达50KHz。
（2）它产生的是“等幅振荡”，而火花发射机等产生的是“阻尼振荡”。
（3）使用方便，灵活性很大，它的功率可以自毫瓦级至几百千瓦，工作频率可以自极低频率至微波波段。
按照振荡器按工作原理，可以分为反馈振荡器和负阻振荡器。
按元器件主要分为RC振荡器，LC振荡器和晶体振荡器1．RC振荡器采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器,属音频振荡器。
2．LC振荡器采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。
3晶体振荡器中石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。
目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）微机补偿晶体振荡器（MCXO）等等。
晶体振荡器的应用有：1．通用晶体振荡器，用于各种电路中，产生振荡频率。
2．时钟脉冲用石英晶体谐振器，与其它元件配合产生标准脉冲信号，广泛用于数字电路中。
3．微处理器用石英晶体谐振器。
4．CTVVTR用石英晶体谐振器。
5．钟表用石英晶体振荡器。
晶体振荡器的技术指标1.总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大频差。
总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如：精密制导雷达。
2. 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜]fT：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)fTref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax ：规定温度范围内测得的最高频率fmin：规定温度范围内测得的最低频率fref：规定基准温度测得的频率说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器,故fTref指标的晶体振荡器售价较高。
3. 频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。
在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟)。
4. 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。
这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。