CHƯƠNG 3: CÁC PHẦN TỬ QUAN TRỌNG MÁY THU VÔ TUYẾN
3.4. Các bộ dao động và tạo cầu phương
Tạp âm bộ dao động tốt ở các sai lệch giống hoặc lớn hơn độ rộng băng thông kênh cần để tránh các vấn đề trộn tương hỗ. Như một ví dụ trong GSM, để một máy đi động vượt qua phép thử chặn 3MHz, một sóng mang CW ở mức -23dBm được bơm vào máy thu cùng thời gian khi máy thu nhận tín hiệu mong muốn ở mức -99dB. Để tránh các vấn đề trộn tương hỗ cần một tạp âm pha -138dBc/Hz ở 3MHz. Để đạt được mức tạp âm pha này người ta thường sử dụng các bộ dao độn nội cộng hưởng.
Ngoài tạp âm pha tốt, một bộ dao động thực tế cần có thể được điều chỉnh để phủ tồn bộ các tần số dao động nội yêu cầu cho băng tần thu. Các máy thu băng tần rất rộng như các bộ dò TV thường sử dụng nhiều bộ dao động. Trong các IC thường một VCO đơn được sử dụng hoạt động ở nhiều tần số dao động nội khác nhau.
Số đông tất cả các máy thu (GSM, UMTS, WiFi...) ngoại trừ bộ dị TV sử dụng các VCO tích hợp tồn phần. Các bộ dị TV đang nhanh chóng chuyển từ các hộp dị sử dụng các bộ cộng hưởng LC rời rạc sang các thiết bị tích hợp tồn phần như các công bố của Sony, LG,...
Nhiều các thực hiện của VCO tích hợp khả chỉnh dựa trên các cặp nối chéo đặc biệt như trong hình 3.6. Khá khó để có thể đạt được tạp âm pha tốt với một LC tích hợp chứa bộ cộng hưởng do một cuộn cảm xoắn thơng thường chỉ có chỉ số Q từ 5 tới 10. Ngược lại, một LC rời rạc chứa bộ cộng hưởng được xây dựng từ các phần tử SMD thường có chỉ số Q 50 tới 100 nhưng các IC đóng gói ký sinh sẽ gây nên các vấn đề thực hiện ở các tần số trên khoảng 2GHz. Một trong vài cách giảm nhẹ chỉ số Q thấp kém của cuộn cảm trong một LC chứa VCO là sử dụng một dòng lớn.
Cần chú ý tới chỉ số Q nạp của bộ dao động, chỉ số Q cuộn cảm và do đó tối thiểu tạp âm pha. Ví dụ các tụ liên kết CMOS được sử dụng như các biến dung nhưng chúng có xu hướng có chỉ số Q tương đối thấp so với các tụ khơng đổi. Do đó thường để thu được dải chỉnh đầy đủ yêu cầu với tổ hợp các biến dung và một loạt các tụ khơng đổi có thể được chuyển tiếp trong và ngồi mạch.
Sử dụng các bộ cộng hưởng BAW tích hợp cho các dao động băng hẹp là hướng tiếp cận có khả năng cho các bộ dao động tích hợp chỉ số Q cao. Tần số cộng hưởng của bộ cộng hưởng chỉ số Q cao có thể được điều chỉnh dễ dàng dẫn đến bộ dao động chỉ có thể có khả năng được điều chỉnh trong một băng rất hẹp hệ quả là máy thu
băng có thể được phủ với chỉ một bộ VCO đơn.
Hình 3.59: VCO vi sai đơn giản hóa