數(shù)字式溫補晶體振蕩器中的壓控振蕩電路的設計.pdf

1、晶體振蕩器作為現(xiàn)代通信，精密計測儀器等領域的頻率基準源，起到至關重要的作用。由于作為振蕩器選頻回路的石英晶體諧振器具有很高的品質因數(shù)和極小的接入系數(shù)，因此在高頻率穩(wěn)定度與低相位噪聲應用場合，晶體振蕩器是作為頻率基準的最佳選擇。然而在移動通信，計測等領域中，晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度受溫度變化的影響很大，因此需要加額外的補償電路來提高頻率穩(wěn)定度。現(xiàn)階段，由于數(shù)字式溫度補償晶體振蕩器具有很高的補償精度，并具有體積小，功耗小，可靠性高等優(yōu)點，使之

2、廣泛應用于超大規(guī)模集成電路成為可能。 數(shù)字式溫度補償晶體振蕩器的設計主要分為數(shù)字溫補電壓形成電路的設計與壓控石英晶體振蕩電路的設計，本論文主要對后者進行了研究設計。在分析和總結多種壓控晶體振蕩電路的基礎上，給出了適合本設計最優(yōu)方案。設計主要分為三個部分：石英晶體振蕩電路設計、壓控電路設計與偏置電路設計。石英晶體振蕩電路為桑托斯(Santos)結構的晶體振蕩電路，采用自動增益控制的外穩(wěn)幅方法穩(wěn)定其振蕩幅度，有效減小了失真，提高了頻

3、率穩(wěn)定度，輸出頻率10MHz，為單端口輸出，節(jié)約了制造成本。此外論文對晶體振蕩器的起振條件，自動增益負反饋環(huán)路的工作原理，頻率穩(wěn)定度和相位噪聲進行了深入的理論分析。設計采用AT切晶體諧振器，根據(jù)其頻率溫度特性對晶體振蕩器的影響，設計了變容二極管微調頻電壓控制電路，并給出了補償電壓的理論算法，使其頻率牽引范圍覆蓋晶體振蕩器頻率隨溫度變化的范圍，補償后的溫度頻差為5.25×10-7/-40~80℃。在偏置電路設計中，為了達到更高的指標要求，