一种小型快速稳定恒温晶体振荡器

发布时间：2017-10-13 20:36

  本文关键词：一种小型快速稳定恒温晶体振荡器

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【摘要】：由于恒温晶体振荡器具有低相位噪声指标和高频率温度稳定性的特点,一直是通信系统、雷达系统、导航系统、测控系统等电子系统的首选频率器件,用于为电子系统提供稳定和低噪声的时钟信号。同时,恒温晶体振荡器通常也有两个明显的缺点,一个是体积大,另一个是启动速度慢。这两个缺点在一定程度上限制了恒温晶体振荡器的应用。本论文研究内容是小型快速稳定恒温晶体振荡器,目的在于减小恒温晶体振荡器的外形尺寸,缩短恒温晶体振荡器的启动速度,以此扩宽恒温晶体振荡器的应用领域。在小型快速稳定性能的前提下,本论文展开了四个方面的工作:首先,对晶体谐振器的特性进行分析,为选择适合小型快速稳定特点的晶体谐振器打下理论基础。其次,对恒温晶体振荡器的振荡电路和控温电路进行研究,为选择适合小型化设计的低噪声振荡电路和适合快速稳定技术的精密控温电路打下理论基础。然后,通过对比分析和计算机仿真,对晶体谐振器的相关性能参数进行研究和确定,并对振荡电路和控温电路的参数进行设计和优化。最后,将全部的设计参数进行整理后,制定小型快速稳定恒温晶体振荡器的技术指标,并制作出具有小型快速稳定特性的恒温晶体振荡器,随后进行测试和分析。从测试结果来看,按照本论文思路研制的小型快速稳定恒温晶体振荡器在10MHz~120MHz的工作频率范围内,具有小体积(≤20mm×20mm×11mm)、快速稳定(≤±1×10~(-7),1分钟)、优良的频率温度稳定性(≤±5×10~(-8),-55℃~+85℃)、低相位噪声(≤-150dBc/Hz@1kHz)等特点,有效的改进了普通恒温晶体振荡器上所存在的缺点,使得恒温晶体振荡器可以在更多的电子系统和设备中得到应用。
【关键词】：恒温晶体振荡器 小型化 快速稳定 频率温度稳定性 相位噪声
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN752
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究工作的背景与意义9-10
• 1.2 快速稳定恒温晶体振荡器的国内外发展现状10-11
• 1.2.1 国外研究情况10-11
• 1.2.2 国内研究情况11
• 1.3 本论文的结构安排11-13
• 第二章 晶体振荡器设计基础理论13-25
• 2.1 晶体谐振器特性介绍13-18
• 2.1.1 晶体谐振器物理特性及等效电路分析13-16
• 2.1.2 不同切型晶体谐振器特性介绍16-18
• 2.2 恒温晶体振荡器电路工作原理18-24
• 2.2.1 恒温晶体振荡器控温电路介绍19-20
• 2.2.1.1 不同控温电路简介19
• 2.2.1.2 比例积分微分控制系统19-20
• 2.2.2 晶体振荡器振荡电路介绍20-24
• 2.2.2.1 并联型晶体振荡电路20-23
• 2.2.2.2 串联型晶体振荡电路23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 晶体振荡器的电路设计25-51
• 3.1 项目难点分析及初步设计目标制定25-26
• 3.1.1 项目难点分析25
• 3.1.2 初步设计目标制定25-26
• 3.2 项目方案设计26-39
• 3.2.1 晶体谐振器的选型26-32
• 3.2.1.1 晶体谐振器的封装选择26-29
• 3.2.1.2 晶体谐振器的切型选择29-30
• 3.2.1.3 关于晶体谐振器的老化率的讨论30-32
• 3.2.2 控温电路的设计32-34
• 3.2.2.1 控温电路的选择32-33
• 3.2.2.2 关于热结构设计的考虑33-34
• 3.2.3 振荡电路的设计34-38
• 3.2.3.1 振荡电路的选择34-36
• 3.2.3.2 关于低噪声电路设计的考虑36-38
• 3.2.4 总体方案的总结设计38-39
• 3.3 电路计算机仿真39-50
• 3.3.1 仿真软件简介39-40
• 3.3.2 控温电路仿真结果40-42
• 3.3.3 振荡电路仿真结果42-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第四章 晶体振荡器的制作与测试51-65
• 4.1 晶体振荡器技术指标确定51
• 4.2 晶体振荡器制作51-56
• 4.2.1 晶体振荡器电路设计51-54
• 4.2.2 晶体振荡器印制板制作54-55
• 4.2.3 晶体振荡器结构制作55-56
• 4.3 晶体振荡器自动测试系统56-59
• 4.4 晶体振荡器样件测试结果59-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 全文总结与展望65-67
• 5.1 全文总结65
• 5.2 后续工作展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70

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1 ;晶体振荡器分类[J];今日电子;2007年03期

2 ;高性能单频和双频晶体振荡器模块[J];今日电子;2008年08期

3 ;可调晶体振荡器[J];邮电技术资料;1974年Z1期

4 Harold W.Jackson;杨易e，

本文编号：1026950