高穩(wěn)恒溫石英晶體振蕩器設計.pdf

1、高穩(wěn)恒溫石英晶體振蕩器(簡稱OCXO)是一種非常重要的頻率源。由于它具有穩(wěn)定度高、老化特性好等優(yōu)點,高穩(wěn)恒溫石英晶體振蕩器被廣泛應用于通信、雷達、導航等領(lǐng)域中。
　　 基于貼片工藝,本文提出了一種高穩(wěn)石英晶振的設計。首先,在廣泛閱讀文獻的基礎(chǔ)上,對文獻中的目前主流的石英晶體振蕩器及常用的設計思路和方法做了總結(jié)和取舍,并得到對電路設計具有指導意義的結(jié)論。論述了恒溫晶體振蕩器用石英諧振器的基本特性:物理特性、頻溫特性、電氣特性、老化

2、特性以及生產(chǎn)工藝流程和主要技術(shù)參數(shù),闡述精密恒溫箱的原理,分析了常用控溫電路的主要優(yōu)缺點。對恒溫槽的設計方法做了概括和分類。從理論上對振蕩器設計中的相位噪聲、振蕩器的Lesson模型、各種振蕩電路進行了較為深入的研究。然后,本文設計了一款恒溫石英晶體振蕩器電路,計算了其主要器件的參數(shù),并對各功能網(wǎng)絡中的關(guān)鍵元件及作用進行了詳細闡述,通過實驗又改進了整體電路設計,以達到老化率、可調(diào)范圍等各項預定指標的要求。其中的一些改進,對提高電路性能指

3、標是非常有益的。接著本文在分析現(xiàn)有的控溫電路及恒溫槽的基礎(chǔ)上,設計出適合本課題所需要的控溫電路及恒溫槽,以進一步降低環(huán)境溫度對振蕩器帶來的影響。最后,對設計的恒溫石英晶體振蕩器進行了PCB版設計、整機制作和測試。
　　 測試結(jié)果表明,設計出的恒溫石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度能夠達到10-8數(shù)量級,相位噪聲可達-130 dBc/Hz,具有體積小(35×35×13mm3)、老化低(3.9×10-9MHz/d)、功耗低(起始電流400mA