Grid振荡器是一种新型振荡器,它提出了基于栅极振荡电路的恒温晶体设计方法,并分析了振荡电路,温度控制电路,控制电路。压和电路的放大电路。

出了晶体振荡器测试的结果,表明晶体振荡器的温度为36 mm×27 mm×13 mm及其技术参数,如相位噪声和晶体振荡器的稳定性温度的频率,已达到预期的发展目标。温晶体振荡器电路的高稳定性相位噪声简介:晶体振荡器是电子设备的基本器件。可广泛应用于雷达系统,电子对抗,通信,测量和空间控制等领域。年来,不同的工程师对具有低相位噪声,高稳定性,小尺寸和晶体振荡器的良好相干性突出了批量匹配的需要。
这方面,本文基于栅极振荡电路(标称频率10 MHz,体积36 mm×27 mm×13 mm)开发了一种具有恒温和超低相位噪声的小型晶体振荡器,在电路上进行电路设计分析。低体积条件下可以实现开发超低相位噪声和晶体振荡器的高稳定性的目的。

路设计电路采用以下设计方案:晶体振荡器的框图如图1所示。路部分主要包括稳压电路,频率控制电路,振荡电路,放大器电路,整形电路和温度控制电路。荡电路振荡电路构成整个产品的核心,目前使用的晶体振荡电路主要包括串联反馈型振荡电路和并联反馈型振荡电路。于并联反应型振荡电路可以最小化寄生电容和分布参数对频率稳定性的影响,电路的应用频率范围更宽,频率稳定因此,振荡电路采用具有并联反馈电容器的三点振荡电路图。

而,由于放大器主要用于传统的振荡电路,偏置电路相对复杂,晶体管对电极间电容很敏感,这使得它很容易影响振荡状态。频振荡同时,晶体管的技术参数对温度变化敏感,这会使振荡电路的温度系数恶化。了解决上述问题,采用无门振荡逻辑电路,其等效交流电路符合图2:在振荡门逻辑电路NO中,NAND逻辑门工作作为反相放大器和信号相位之间。出偏移约180°,电容器C2和电感器L1并联连接,形成B模式网络和谐波抑制网络,相当于10 MHz的电容器C2’和谐振器晶体相当于一个电感器,并由C1和C2’构成一个n型光栅。
生180°的附加相移,使整个环路的相移为360°,从而满足条件保持振荡。RF反馈电阻产生反馈,将反相器置于中间补偿区附近,从而允许逆变器在高增益线性区域中工作。R12是控制限流电阻,其主要功能是限制变频器的输出,以调节晶体谐振器的激励电平。

于逻辑门电路采用CMOS工艺,闪烁噪声低于晶体管,因此电路结构可以实现较低的相位噪声指数;极化电路简单,元件数量较少,适合小体积设计:无栅极集成逻辑特性,低温漂移,可降低振荡电路的温度系数;为了减少相位噪声基板,该设计还使用多个并联的逆变器来提高激励水平,同时降低远端相位噪声。述特性与以前的晶体管摆动电路不同,采用无栅逻辑摆动电路,可以更好地满足低相位噪声,低体积,高稳定性的技术要求。度控制电路的温度控制电路主要起到维持晶体谐振器和关键器件的恒定温度的作用,这与振荡器的稳定性要求直接相关。了控制或消除环境温度变化对晶体振荡器输出频率的影响并获得稳定的频率输出,电流连续放大温度控制电路采用连续高精度运算放大器反馈环路,并在反馈环路中具有高灵敏度。流检测器的电压反馈系统大大提高了温度控制电路温度控制的灵敏度和精度。3显示了温度控制电路的框图。
恒温结构的设计中,主振动电路,稳压电路,变容二极管和其他温度敏感器件放置在恒温槽附近,恒温阀芯以减小与该区域的热梯度。温,进一步提高了频率 – 温度的稳定性。制电路设计电源干扰是噪声的主要来源之一:电源上的噪声或纹波会降低任何振荡器的相位噪声性能。了保证稳压电路的稳定性,它采用低噪声线性稳压器,其噪声电压可达20mVRMS,可有效降低电源电压和电压变化的影响。
对设备性能的影响。率调整电路频率调整电路通过改变连接到晶体一端的变容二极管两端的电压来修改变容二极管的电容,从而改变晶体的电容以改变晶体的频率。了避免由电压控制频率控制的输入电压处的电压纹波引起的晶体噪声性能的恶化,在控制输入处设计低通滤波器电路。
张由于主振动电路的高阻抗输出,放大器电路响应负载。此它通过缓冲器发射。了获得更好的阻抗匹配,缓冲放大器电路还使用具有高输入阻抗的逻辑输入门作为反相放大器电路。据上述电路设计,开发了一种基于栅极振荡电路的10 MHz恒温晶体振荡器,表1给出了主要技术指标和实际测试值的设计要求对比表。位噪声的实际测试曲线如图4所示。述测试结果表明,基于栅极振荡电路开发的恒温晶体振荡器产生相位噪声。
低(近端1Hz为-110 dBc / Hz,远端为100 kHz)。预期的发展目标,即1 MHz时的-177 dBc / Hz和高频温度稳定性(最多-10个命令)。于结论开发的栅极振荡电路的恒温晶体振荡器小批量生产,经用户验证后效果非常好。电路技术指标高,重点小,一致性好,可制造性好。
有良好的应用前景。
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