幾乎每個RF和微波系統都需要頻率合成器。頻率合成器產生本振信號以驅動混頻器、調制器、解調器及其他許多RF和。頻率合成器常被視為系統的心跳，創建方法之一是使用鎖相環（PLL）頻率合成器。傳統上，一個簡單的PLL將壓控振蕩器（VCO）輸出頻率分頻，將其與一個參考信號進行比較，然后微調VCO控制電壓以微調其輸出頻率。很多年來，PLL和VCO是兩種單獨的芯片——這就是分立解決方案。VCO產生實際輸出信號；PLL監控輸出信號并調諧VCO，以將其相對一個已知參考信號鎖定。

　　分立解決方案有多個優點：

　　· 可設計每個分立芯片以提供盡可能好的性能。

　　· PLL和VCO之間的物理距離降低了交叉耦合效應，使輸出端的干擾雜散信號最小化。

　　· 如果環路中的一個芯片損壞，只需更換較少的元件。

　　分立解決方案在頻率合成器行業長期處于優勢地位，但它也有缺點。一個主要問題是：為了容納兩個芯片及其所有支持元件，分立解決方案需要大量板空間。這導致終端產品尺寸較大且成本較高。分立解決方案的另一個主要問題是傳統VCO的輸出頻率范圍較窄。典型VCO帶寬為50 MHz至500 MHz；雖然可以達到2 GHz 左右，但這需要基于運算放大器的有源濾波器。對任何希望實現更寬頻率范圍的人來說，這都是一個重大挑戰。為了創建頻率范圍更寬的合成器，需要多個PLL、VCO、支持元件、濾波、開關和電源！這會使設計的板空間和成本呈指數式增加。分立解決方案不僅會影響板設計，而且涉及大量額外工作，包括為每種器件進行質量評定、開發軟件及庫存管理。大約10年前，基于PLL的頻率合成器行業有了一次突破。第一代集成式PLL和VCO（PLL/VCO）開始出現在市場上。這一重大發展意味著電路板可以更小，成本可以更低，額外工作可以大幅減少。集成解決方案還意味著VCO架構可以改變，利用一個器件便能實現寬帶頻率合成器。我們將探討VCO架構，以及向集成VCO的轉變如何開啟高性能頻率合成器的大門。傳統VCO是很簡單的器件——電壓施加于VCO的調諧引腳，隨即輸出某一頻率；電壓提高，輸出頻率也提高；電壓降低，輸出頻率也降低。圖1所示為GaAs MMIC VCO的調諧電壓與輸出頻率的關系示例——13 V調諧范圍需要有源濾波器或帶高壓電荷泵的PLL。