Caracterizações do oscilador controlado por tensão (VCO)

Os osciladores controlados por tensão (VCOs) são osciladores em que um sinal de entrada definido controla a frequência de saída. Normalmente, eles são usados em um loop servo fechado, aplicando o design de loop bloqueado por fases (PLL), conforme mostrado no diagrama de blocos. Em alguns casos, eles são operados em um loop de controle aberto, sem feedbacks para correção.

A precisão de configurações da frequência depende de vários fatores, incluindo a linearidade do VCO e as capacidades do detector de fases e do divisor de frequências. Como uma tensão analógica está controlando a frequência de saída do sistema, os designers tentam obter uma conversão linear no VCO, da tensão de entrada à frequência de saída. Isso é ainda mais importante no caso de uma situação de controle aberto. As representações gráficas de frequência versus tensão mostram os princípios de comportamento do VCO. Insights adicionais relacionados à linearidade apresentada são fornecidos ajustando os gráficos de inclinação versus tensão. Obviamente, uma fonte de CC de baixo ruído é necessária para remover as influências externas durante a caracterização do VCO.

Outra particularidade importante de um VCO é o nível de ruído de fase dele. Classicamente, o ruído de fase é medido em uma certa frequência de destino com a qual o VCO precisa ser sintonizado. Ao observar além da faixa de frequência, o nível de ruído de fase aumenta conforme a frequência aumenta. Esse é um comportamento esperado. Entretanto, em designs extremamente integrados, podem ocorrer interferências, causando um alto ruído de fase inesperado em determinadas frequências. Observar o ruído de fase em relação à tensão pode ajudar a localizar esses efeitos indesejados.