高精度晶體振蕩器芯片設計研究.pdf

1、晶體振蕩器作為現(xiàn)代電子系統(tǒng)和電子設備的頻率源，廣泛應用于通信、導航、雷達、車載電子以及精密時頻計量儀器等領域。溫度頻率穩(wěn)定度是晶體振蕩器的重要性能指標之一，普通的晶體振蕩器因為石英晶體的諧振頻率隨溫度發(fā)生偏移，導致其溫度頻率穩(wěn)定度不高，無法滿足高端產品對頻率穩(wěn)定度的嚴苛要求。目前有熱敏電阻補償技術、模擬溫度補償技術、數字溫度補償技術和微處理器溫度補償技術改善晶體振蕩器的溫度頻率特性。
　　本研究設計了一款高精度晶體振蕩器芯片，產生

2、10M、40M和50M三個頻點的弦波信號。首先采用Colpitz結構設計了振蕩電路，對振蕩電路的起振、線性小信號模型和相位噪聲進行了理論分析，并基于理論分析優(yōu)化了相位噪聲性能；隨后基于 AT切晶體設計了一種結構新穎的模擬溫度補償電路產生對溫度呈三次方的補償電壓改善晶體振蕩器的頻率溫度穩(wěn)定度，該電路包括可調的PTAT電流源、可調的CTAT電流源、可調的非線性電流源、電流求和模塊以及可調的電流-電壓轉換器。通過改變可調電阻的值和譯碼器的控制