2.5 本地振荡器
TRF6900的本地振荡器(LO)是锁相环PLL形式,由基于片上DDS的频率合成器、低通滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)构成。
2.5.1 VCO的电路设计
压控振荡器是输出信号频率随输入控制电压变化的振荡器。为了减小相位噪声,VCO电路通常由分立元件构成。
LC谐振槽路的谐振频率:

谐振频率时的电感值:

式中:|ZIN|为TRF6900内部振荡器的输入阻抗;QLOAD为谐振回路的品质因数;QP为电感的品质因数;f为谐振频率。
2.5.2 VCO的灵敏度
变容二极管的电容大小与调谐电压成正比,VCO的灵敏度:

2.5.3 参数计算
设计的无线收发电路工作在868~928 MHz ISM频段。假设TRF6900的VCO输出频率为880~950 MHz,调谐电压为0.3~2 V。TRF6900振荡器的输入阻抗|ZIN|即引脚13和14间的电阻大小约为1 400 Ω;谐振回路的品质因数必须大于等于10;在915 MHz时,电感的品质因数大约等于80。由公式可得:L≤10.65 nH,取L=10 nH标准值。
从方程中可知:

为了扩大变容二极管的调谐范围,根据以上的计算,C2可以取2.2pF,C1可取3.3pF。
设计时采用Alpha Industries的SMV1247系列变容二极管,其参数如下:

要注意的是因为PCB的分布电容不可预测,随工作频率变化而变化,所以在PCB调试时要进行必要的修正,这里采用经验值。
现在对上述元件参数进行验证:
对于0.25 V时的ftune,依据公式有CTOTAL=3.346 pF;
对于2.00 V时的ftune,有CT0TAL=2.799 pF。
由上述方程式可知,槽路的谐振频率:MHz,,2 MHz。显然,能满足880~940 MHz频率调谐范围。对于满足880~940 MHz的频率调谐范围的元件参数,取L=10 nH,C1=3.3 pF,C2=2.2 pF,变容二极管为SMVl247-079。最后可得出VCO的灵敏度MHz/V。