【题目编号】MC1-1247
【题目】有时,我们会在业余自制的收发信机或其电路图中看到缩写为 VXO 的功能或电路组件。它代表:
【答案】A
[A]可变频率石英晶体振荡器
[B]可变频率振荡器
[C]石英晶体振荡器
[D]压控振荡器
考点速览
这道题问自制收发信机与电路图里 VXO 代表什么,答案是可变频率石英晶体振荡器。VXO 属于振荡器家族里比较老派的一员,在爱好者自己动手做的等幅报(continuous wave,CW)小功率设备里出现频率很高。它考的不是怎么搭电路,而是几个只差一两个字母的缩写各指什么,答对的前提是把「可变」「晶体」「压控」这三个限定词安到正确的位置上。
VXO 是怎么把晶体拉动起来的
石英晶体的频率由晶片的切型、尺寸和电极决定,天生就是为频率固定服务的。想让它动一动,办法是在晶体所在的谐振支路里串进一只可变电容,或者在负载端接入变容二极管,改变电路呈现给晶体的负载电容(load capacitance)。负载电容一变,晶体的谐振频率就跟着挪动,这种能力在器件手册里叫可拉性(pullability)。常规晶体配上普通负载电容,能挪动的范围约在百万分之几十到几百;采用专门的串联可变电容设计,也能拉到千分之几,再宽就会遇到停振、跳频或寄生振荡。
自制设备里更常见的做法是用一只小型可变电容与晶体串联,旋钮范围有限,正好覆盖等幅报段里需要微调的那一小块。也有用变容二极管代替可变电容的版本,调谐电压来自面板电位器或数字电位器,便于加装频率显示与记忆。要注意的是,晶体被拉得越远,等效 Q 值下降得越多,稳定度也跟着变差,拉到头还可能跳到一个不需要的模式上起振。
为什么要在 VFO 与晶体之间折中
纯 LC 构成的 VFO 能整段覆盖一个波段,转起来痛快,代价是频率随温度、电源电压以及人体靠近而漂移,稳定度常在万分之一量级甚至更差,长时间通联要反复重调。晶体振荡器正好相反,稳定度可以做到百万分之几以内,但频率钉死。VXO 站在中间:拿晶体的高品质因数(quality factor,Q)换来稳定度,又保留一个窄窄的调谐窗口,足以在等幅报段内微调、跟上对方频率,很适合自制小功率机器。
用数字说明这个折中的位置:一台纯 LC 的 VFO 能连续覆盖整整一个短波波段,稳定度大约在万分之一量级;一颗七兆赫的普通晶体,配上合适的负载电容,可拉动的范围约在几千赫兹以内,稳定度却在百万分之几量级。自制小功率等幅报设备常常只要在一个频点附近守着呼叫,VXO 的窄窗口刚好够用,省掉了频率合成器复杂的电路与调试。
逐项辨析
选项 A 正确。VXO 里的 V 指可变,X 是晶体(crystal)的常见缩写,O 是振荡器,合起来就是可变频率石英晶体振荡器,与它的实际电路做法完全对应。
选项 B 错在漏掉了晶体。可变频率振荡器是 VFO,它一般用 LC 回路作频率决定元件,调谐范围宽得多,稳定度也差得多。把 VXO 说成 VFO,等于丢掉了这个缩写里唯一有区分度的那个字母。
选项 C 错在丢掉了可变。石英晶体振荡器是频率固定的振荡器,通常写作 XO,面板上标的是晶体的标称频率,没有可用的调谐元件。它与 VXO 只差一个字母,但一个能微调,一个完全不能调。
选项 D 错在把压控当成了主角。压控振荡器是 VCO,用电压控制频率,调谐元件多为变容二极管配 LC 谐振回路,覆盖范围可以很宽;另有一类压控晶体振荡器写作 VCXO,同样是晶体受电压控制,但它与 VXO 的差别在调谐机理的侧重和范围,本题问的是 VXO 的字面含义,只能落在可变频率石英晶体振荡器上。
容易搭错的两组缩写
一组是 VXO 与 VCXO。两者都含晶体、都能调,区别在于 VXO 强调的是用可变元件把晶体频率拉开一个窗口,VCXO 强调电压控制与锁相应用;前者常见于自制收发信机的面板微调,后者常见于需要跟踪外部参考的场合。另一组是 VXO 与 VFO,判断方法很简单,看电路图里有没有画那颗晶体符号。画了晶体、又能小范围调,就是 VXO;只有一个线圈加电容的可变振荡回路,才是 VFO。
应试要点
记字母位置:V 在最前是可变,X 在中间是晶体,O 在末尾是振荡器,连起来就是可变频率石英晶体振荡器。调谐范围给个数量感——VXO 只能动百万分之几十到几百,想整段跑波段还得靠 VFO 或频率合成器。选项里只要出现「不含晶体」或「压控」的说法,就可以直接排除。