什么是vctcxo?
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发布时间：2022-05-07 19:30
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时间：2022-07-01 05:13
【RF集成发展现状】
RF集成一个重要的发展出现在大约两年以前，当时RF技术和数字基带调制解调器的发展使得在无线手机中用直接下变频接收器替代超外差射频器件成为可能。超外差射频器件使用多级混频器、滤波器和多个电压控制振荡器(VCO)，已经很好地应用了多年，但直接变频射频器件的集成度能够大大减少GSM RF总体元件数。在上世纪九十年代后期，一个典型的单频段超外差RF子系统包括PA、天线开关、LDO、小信号RF和VCTCXO，需要大约200个分立器件；今天，我们能够设计一个具有四频段功能的直接变频系统，集成了VCO、VCXO和PLL回路滤波器，而它的元件数却少于50个。
如德州仪器用于GSM的收发器TRF6151(图1)，集成在上面的功能包括片上电压调节器、VCO和VCO槽路、PA功率控制、PLL回路滤波器EDGE阻塞器检测、LNA增益分步控制及VCXO。
对于设计人员来讲，先进的集成有助于克服无线RF中一些大的难题，其中最基本的一个是收发器的DC电源及其调节。在通话时，随着温度和时间变化，电池电压会变化，此外，来自TX VCO和RX VCO电源的噪声耦合也会影响整个系统的性能，因而设计人员面临着如何解决射频线路板调节器和大多数相关无源元件的问题。将这些器件集成在射频收发器中意味着唯一所需的外部元件就是简单的去耦电容，这种直接与电源相连的特性不仅简化了设计，也节省了线路板空间。
RF设计人员面临的另一个挑战是VCO调谐范围和锁定时间。在所有模拟VCO设计中。因为常常需要对锁定时间和调谐范围进行平衡，所以回路滤波器一般放在芯片外部。有时候，这可以在VCO调谐范围的软件控制中解决，然而这个方法对电话整体开发提出了额外的资源要求。当数字调谐功能包括在VCO中且能提供自校准时，就可得到一个扩展的调谐范围，回路滤波器元件就能放在芯片中。显然，这一方案可使设计工程师简化他们的工作。
为获得GSM系统所需的发送器功率控制，PA制造商一般都将这一功能包括在功率放大器模块(PAM)中。功率控制器通常由多达几千个数字CMOS门组成，制作在PAM内一个独立的芯片中，该元件会使PAM的成本增加0.30～0.40美元。把这一功能集成到射频器件中将使GaAs PAM制造商不必采购数字CMOS电路和将它们装入PAM中，对于一个每月生产成千上万产品的OEM来讲，去掉这个多余的元件将大大降低他们的成本。
先进集成能带来实质性节约的另一个领域是VCXO。在过去，要购买昂贵的VCTCXO模块作为分立元件设计在射频器件中，所以将VCTCXO模块常用元件并入射频器件中能减少费用和相关设计问题，利用TRF6151仅需要一个低价位的晶体和变容二极管就能完成VCTCXO的功能。
虽然有了这些集成和设计简化，RF设计工程师依然面临着困难的抉择，其中之一是输入灵敏度和RX功耗。众所周知，低噪声放大器(LNA)设计中所用的电流越大，总体噪声特性就越低。设计工程师必须判定接收器的总功率预算，以及接收器灵敏度水平要求。但是噪声并不随功率减少而减少，事实上正好相反。所以虽然能满足GSM标准规范，设计人员也必须经常问自己，为达到某个灵敏度水平而在功耗上付出代价是否值得。这个问题也说明对设计工程师和IC制造商来讲为什么在整个设计过程中密切配合非常必要，从设计工程师处得到的反馈能够引导IC制造商在开发未来RF产品时更好地为无线业界服务
参考资料：http://tech.pcbcity.com.cn/View.asp?Article_ID=0608081005487784
