【题目编号】MC2-1246
【题目】有时,我们会在业余收发信机的面板上或功能菜单中看到缩写为 VFO 的功能。它代表:
【答案】AB(多选题)
[A]可变频率振荡器
[B]收发信机的主载波频率可以通过旋钮自由调谐
[C]石英晶体振荡器
[D]可变频率石英晶体振荡器
考点速览
这道题问面板或菜单里那个 VFO 标识代表什么,正确项有两个:一个是元件与电路层面的名称,一个是操作层面的含义。它把「这个电路叫什么」与「这个功能能做什么」并列在一起考,属于收发信机基本操作与电路常识的交界。初看像在考缩写,实际要理解 VFO 在整机里扮演的角色——它既是决定收发频率的那一级振荡器,也是面板上「可自由调谐」这种工作模式的代名词。
VFO 是收发信机的频率来源
VFO 的英文全称是 variable frequency oscillator,中文译为可变频率振荡器。在超外差收发信机里,它通常担任本机振荡器(local oscillator,LO),与混频器配合,把接收到的射频信号搬到中频,或者把发射机的中频信号搬上工作频率。每转动一次调谐旋钮,改变的就是这一级振荡器的振荡频率。
早期机器用一个可变电容器(variable capacitor)直接调谐 LC 振荡回路,旋钮转多少,电容就变多少。后来的机器改用变容二极管(varactor diode),旋钮带动电位器或编码器给出控制电压。今天绝大多数设备用的是锁相环(phase-locked loop,PLL)频率合成器,甚至再加上直接数字合成(direct digital synthesis,DDS),内部并不存在一个真正连续可调的模拟振荡器,但面板上依然沿用了 VFO 这个老名字。
面板上的 VFO 是模式也是记忆位
在按键与菜单里,VFO 还有第二层意思:它表示当前工作在一个可以自由调谐的频率上,而不是某个预先存好的信道。设备通常提供 VFO 模式与记忆信道(memory channel)模式,前者能任意转动旋钮改变频率,后者是按编号调用固定频点。不少机器设有多组 VFO,例如 VFO-A 与 VFO-B,方便在两个频率之间来回切换,这也是异频工作(split)的常用做法——用一组频率发射、另一组接收。
实际操作里,VFO 模式还牵着几个常见功能。做异频联络时,先用一组 VFO 找到对方的发射频率作为自己的接收频率,再切到另一组设置自己的发射频率,机器内部把两组频率分别用于收和发。有些设备提供频率锁定(lock)功能,锁住以后旋钮转动不再改变频率,避免通联中误碰。切换波段时,调谐旋钮的步进值也随之改变,在等幅报段常用十赫兹或更小的步进,话音段常用一百赫兹或更大的步进。这些操作都以同一个前提为基础:当前频率没有被固定在某条记忆信道里。
从模拟振荡回路到频率合成器
早期设备的 VFO 是货真价实的可变频率振荡器,一只可变电容加一个线圈,转一圈就是连续扫过一个波段。它的调谐手感好、相位噪声低,缺点是频率刻度不准,开机后要等一会儿让频率稳定下来,通联一段时间还得重新校准。现代设备改用锁相环合成器,输出频率由参考晶振与分频比决定,刻度精确、可存储、可遥控,代价是调谐可能带台阶,环路参数设计不好时边带噪声会变差。面板上保留 VFO 这个词,是因为对使用者而言它代表的工作方式没有变——频率仍然可以自由地转出来。
逐项辨析
选项 A 正确。它给出的正是英文全称的直译,V 是 variable(可变),F 是 frequency(频率),O 是 oscillator(振荡器),合起来就是可变频率振荡器。这个名称强调的是振荡频率可以改变,与频率固定的振荡器相对。
选项 B 正确。这一项描述的是功能表现:收发信机的主载波频率能够通过旋钮自由调谐。这是 VFO 存在的意义,也是面板上出现这个标识的直接原因。判断时不要把它当成对缩写的解释,而要当成对操作方式的描述,两层意思互不排斥,都是正确项。
选项 C 错在把缩写认成了石英晶体振荡器。石英晶体振荡器(crystal oscillator)以石英晶体谐振器作为频率决定元件,频率由晶体的切型与尺寸定死,出厂就是那个频点,转动旋钮无法改变。它对应的常见写法是 XO 或 XTAL,与 VFO 恰好是「固定」与「可变」的两端。
选项 D 错得更细一层:可变频率石英晶体振荡器确实是存在的电路,做法是在晶体支路里串入可变电容或变容二极管,把晶体频率拉动一点点,常用缩写是 VXO。它既有晶体的高稳定度,又能小范围调谐,但它不是 VFO,VFO 里没有「石英晶体」这个限定。四个选项的构造思路是把 V、F、O 三个字母重新排列组合,判断的关键是先确定有没有晶体:有晶体的是 VXO,没有晶体的是 VFO。
别把 VFO 与 VCO 混为一谈
压控振荡器(voltage-controlled oscillator,VCO)与 VFO 只差一个字母,含义却偏向另一个侧面。VCO 强调的是用电压控制频率,调谐元件通常是变容二极管,它是锁相环里被锁定的那一级,也是调频发射机实现直接调频的常用手段。VFO 强调的只是频率可变,控制方式可以是旋钮,也可以是电压或数字指令。今天很多设备内部的本振就是 VCO,可以说 VFO 是功能角色,VCO 是实现手段,两个词并不冲突。
应试要点
三句话记住:VFO 是可变频率振荡器,对应 variable、frequency、oscillator 三个词;面板上的 VFO 表示主载波频率可用旋钮自由调谐,与记忆信道相对;带晶体的是 VXO,带压控的是 VCO,都不等于 VFO。本题两个正确项一个讲电路名称、一个讲操作表现,看到这种组合不要以为只能选一个。