基于热仿真的高稳恒温晶振的设计

高精度的恒温结构是设计高稳恒温晶体振荡器的关键。为了获取高稳定的恒温晶振,根据以往的经验,我们设计了3种恒温槽结构,并运用ANSYS Icepak软件对这3种结构进行热仿真,通过仿真结果比较得出最优方案,最终设计出体积为36 mm×27 mm×13 mm的恒温晶体振荡器,其频率温度稳定度≤1×10^-9。实践证明,Icepak软件进行恒温晶体振荡器的设计,可以优化恒温槽的结构,提高工作效率。     

基于热仿真的高稳恒温晶振的设计

高精度的恒温结构是设计高稳恒温晶体振荡器的关键。为了获取高稳定的恒温晶振,根据以往的经验,我们设计了三种恒温槽结构,并运用ANSYS Icepak软件对这三种结构进行热仿真,通过仿真结果比较得出最优方案,最终设计出体积为36×27×13mm3的恒温晶体振荡器,其频率温度稳定度≤1E-9。实践证明,运用Icepak软件进行恒温晶体振荡器的设计,可以优化恒温槽的结构,提高工作效率。     

优良短期稳定度10 MHz恒温晶振研制

分析了恒温晶振工作原理的基础上,提出了改善恒温晶振短期稳定度的方法。通过开展低噪声主振电路设计、高精度控温电路设计、精密双层恒温槽设计及合理选用关键元器件等具体措施,研制出具有优良短期稳定度的10 MHz恒温晶振,并对短期稳定度测试方法进行了研究。通过TSC5115短稳测试仪测试,该10 MHz恒温晶振短期稳定度达到了2×10-13/s,体积为65mm×65mm×35mm。     

小型低相噪恒温晶体振荡器设计

根据用户需要,该文设计了一种小体积低相噪40 MHz恒温晶体振荡器。该振荡器采用低噪声线性稳压器(LDO)作为电源、SC-切晶体谐振器及B模抑制网络等设计,在减小体积的同时提高了产品的相位噪声。温控系统采用直放式加热电路,比例积分的算法,有源负载作为加热元件,提高产品的控温精度,降低环境温度变化对振荡器带来的影响。该振荡器工作稳定可靠,工作电压仅为5 V。其温度-频率特性绝对值不大于0.02×10~(-6)(-30～+70℃),相位噪声不大于-160 dBc/Hz@1 kHz的指标。功耗仅为0.9 W,体积仅为20 mm×12 mm×10 mm。     

一种高稳定恒温晶振的设计

为了满足对晶体振荡器频率稳定度的较高要求,设计了一种标频为10MHz的高稳定低相噪恒温晶体振荡器。通过分析晶体振荡器的短期稳定度,总结出改善短期稳定度的措施,并根据分析结果进行实际振荡电路的设计,然后借助ADS谐波平衡仿真工具,通过对电路参数的不断优化,最终得到理想的相位噪声仿真曲线并根据优化的最终参数指导设计出实际样品,测试结果表明,频偏在1Hz处的相位噪声为-108dBc/Hz,其1s处的阿伦方差可达1.1E-12,具有很高的稳定性。     

加热电流对恒温晶振温度稳定性的影响

通信技术的发展对恒温晶振的小型化需求越来越高。在设计一款小尺寸的恒温晶振时发现,环境温度从-40 ℃到85 ℃时,频率曲线一致向上,难以满足±3×10^-9 频率温度稳定度要求。经分析表明,晶振的加热电流随环境温度而变化,在通过低电导率的接地引线时引起晶振PCB内的地电压波动,进而导致变容管的偏置电压发生变化。采用双地法和补偿法解决了加热电流引起的地电压波动对恒温晶振温度稳定性的影响。     

一种基于门振荡电路的恒温晶振设计

门电路振荡器是一种新型的振荡器,本文介绍了基于门振荡电路的恒温晶振设计方法,对其电路的组成部分振荡电路、控温电路、稳压电路、放大电路等进行了详细分析,并给出了研制晶振的测试结果,结果表明恒温晶振在体积为36mm×27mm×13mm的情况下,其相位噪声、频率温度稳定性等技术指标达到了预期的研制目标。     

高可靠高稳定恒温晶体振荡器设计

本文介绍了一种以宇航应用为目的的100MHz高稳定度恒温晶体振荡器的设计方案.通过对影响晶振短期稳定度因素的理论分析,提出了基于改进型巴特勒振荡电路和高Q值晶体谐振器的高稳定度电路设计方案,同时介绍了高可靠设计性的具体措施.该文研制的100MHz高可靠高稳定度恒温晶振体积为38mm×38mm×16mm,相位噪声指标达到...     

一种小型压控恒温晶体振荡器的设计

简要介绍了一种小型的恒温晶体振荡器,通过对振荡参数的反复试验、修改,提高了振荡器的频率稳定度。提出一种新的设计理念,利用晶体谐振器与电感随温度变化对晶体振荡器频率所产生的不同影响,合理安排晶体振荡器内部的热场,调整晶体谐振器、热敏电阻及振荡参数的热平衡关系,在去掉恒温槽的情况下提高了温度频率特性,且大大缩小了晶体振荡器的体积。     

SC切石英晶体谐振器的等效电感一致性分析

SC切石英晶体谐振器是恒温晶振的核心器件,但生产中发现高频SC切石英晶体谐振器的等效电感存在与理论值偏差、一致性差的问题。该文提出了石英晶体谐振器等效电感的计算模型,并系统仿真了生产中可能影响等效电感一致性的因素。仿真结果表明,电极厚度、微调量和微调斑偏移对等效电感的一致性影响不大,而晶片的平行度是影响等效电感一致性的关键,该结论有助于提高SC切石英晶体谐振器的指标和一致性。     

相位噪声分析及对电路系统的影响

详细分析频率稳定度的频域和时域描述,并阐明物理意义,说明相位噪声在电路系统中的重要性及对电路系统的影响。     

小型SC切恒温晶体振荡器的研制

论述了高稳定度、小体积恒温晶体振荡器 (OCXO)的热学结构设计和测温控温方法。采用 SC切三次泛音石英晶体谐振器作为振荡元件 ,利用 DS1 82 0作为温度探测器 ,以 PIC1 6 F84作为微控制器 ,通过 PID算法和脉宽调制技术 (PWM)对振荡电路进行温度调节与控制 ,以达到恒温目的。研制出体积为 40 mm× 40 mm× 1 4mm、频温特性达 1 0 -8的高稳恒温晶体振荡器     

B模自抑制的SC切石英晶体谐振器

使用泛音SC切石英晶体谐振器的恒温晶振需含有电感的带通电路来抑制B模振荡,不利于恒温晶振小型化。该文建立了谐振器的振动模型和等效电参数的计算模型,利用B模、C模在电极内的法向电流密度分布差异对电极进行裁剪,设计了B模抑制电极,调整两种模式的压电耦合效率,成功设计出B模自抑制的19.2 MHz三次泛音SC切晶体谐振器。结果表明,该方法有助于小型化SC切恒温晶体振荡器使用泛音晶体,以实现更高的指标。     

多电极石英力敏谐振器的力敏特性及稳定性研究

在分析石英晶片受力作用时晶片内应力分布的基础上,设计了一种多电极新型石英力敏谐振器及信号处理电路。在室温及大气状态下对设计的力敏谐振器同时进行激励时,各对电极对应的谐振器的力-频特性线性度及频率稳定性良好。将各谐振器的频率互作差频,再作叠加处理后,输出的频率信号的力-频系数达到2 951.8Hz/N,线性相关度为0.999 7,频率稳定性可达10-10数量级。     

新型VCOCXO设计

叙述了一种新型的压控恒温晶体振荡器(VCOCXO)的设计方案。在恒温晶体振荡器(OCXO)研究的基础上,通过对芯片的挑选,电路的设计和改进后,研制成温度稳定度小于±5×10-8,频率稳定度达1-0 8数量级,电源电压为 12 V,外形尺寸为35.8 mm×25.7 mm×15 mm的小型高稳晶体振荡器。高度的集成度使电路简化,降低了功耗,提高了器件的可靠性。