高精度晶體振蕩器芯片設(shè)計(jì)研究.pdf

1、晶體振蕩器作為現(xiàn)代電子系統(tǒng)和電子設(shè)備的頻率源，廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、車載電子以及精密時(shí)頻計(jì)量?jī)x器等領(lǐng)域。溫度頻率穩(wěn)定度是晶體振蕩器的重要性能指標(biāo)之一，普通的晶體振蕩器因?yàn)槭⒕w的諧振頻率隨溫度發(fā)生偏移，導(dǎo)致其溫度頻率穩(wěn)定度不高，無法滿足高端產(chǎn)品對(duì)頻率穩(wěn)定度的嚴(yán)苛要求。目前有熱敏電阻補(bǔ)償技術(shù)、模擬溫度補(bǔ)償技術(shù)、數(shù)字溫度補(bǔ)償技術(shù)和微處理器溫度補(bǔ)償技術(shù)改善晶體振蕩器的溫度頻率特性。
　　本研究設(shè)計(jì)了一款高精度晶體振蕩器芯片，產(chǎn)生

2、10M、40M和50M三個(gè)頻點(diǎn)的弦波信號(hào)。首先采用Colpitz結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了振蕩電路，對(duì)振蕩電路的起振、線性小信號(hào)模型和相位噪聲進(jìn)行了理論分析，并基于理論分析優(yōu)化了相位噪聲性能；隨后基于 AT切晶體設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)新穎的模擬溫度補(bǔ)償電路產(chǎn)生對(duì)溫度呈三次方的補(bǔ)償電壓改善晶體振蕩器的頻率溫度穩(wěn)定度，該電路包括可調(diào)的PTAT電流源、可調(diào)的CTAT電流源、可調(diào)的非線性電流源、電流求和模塊以及可調(diào)的電流-電壓轉(zhuǎn)換器。通過改變可調(diào)電阻的值和譯碼器的控制