我們常見的晶振有27M晶振、65.536M晶振、100M晶振、16M晶振、125M晶振、85M晶振、8M晶振、12M晶振，晶振的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價(jià)格亦愈高。今天本文給出了高穩(wěn)10M晶振的設(shè)計(jì)方案，大家可以參考一下。
主要目標(biāo)：10MHZ晶振，1HZ相噪-110~-120,秒穩(wěn)5E-13~1E-12
原理框圖如下：
主要思路：
1. 我認(rèn)為首先要去除電路的噪聲，保證晶體的高Q值能得到發(fā)揮，套用一句廣告詞："留住最真的".電路的噪聲有2個(gè)方面，電源引入波動(dòng)/噪聲和電路自身的噪聲，因此擬采用2次穩(wěn)壓電路，2次濾波電路。對(duì)外部電源的波動(dòng)，先用一次LDO穩(wěn)壓，輸出供內(nèi)部核心電路使用，包括內(nèi)槽恒溫控制電路也使用此穩(wěn)壓。再對(duì)所有RF電路進(jìn)行2次穩(wěn)壓，并結(jié)合有源濾波，對(duì)10HZ以上的噪聲進(jìn)行衰減濾除。最后還要對(duì)主振級(jí)電路進(jìn)行超低頻低通濾波，截止頻率希望做到0.1Hz,以保證近端相位噪聲的純凈。
2. 使用高Q值低老化晶體，但晶體Q值不可能無(wú)限高，據(jù)說(shuō)BVA的晶體很好，但市場(chǎng)上買不到，也是白搭。一個(gè)做法就是減小晶體的激勵(lì)和接入系數(shù)，提高有載Q值。還有所謂的Q值倍增法，很多文章書上討論過(guò)，但從公布的測(cè)試數(shù)據(jù)看，并不比現(xiàn)有的技術(shù)做得更好，實(shí)際應(yīng)用中也很少見到。不過(guò)既然理論計(jì)算是對(duì)的，那就應(yīng)該有可取之處，我準(zhǔn)備試試看。
3. ALC電路控制輸出幅度，這個(gè)或許可以不要。
4. 多級(jí)緩沖，保證輸出幅度，減小負(fù)載效應(yīng)，同時(shí)又控制引入的噪聲，這個(gè)比較困難。
5. 使用晶體濾波器輸出，對(duì)10KHz以上的噪聲濾一下，改進(jìn)遠(yuǎn)端相噪，作為可選項(xiàng)目。
6. 使用雙層恒溫及較厚的殼體，提高對(duì)快速環(huán)境溫度變化的適應(yīng)性，但縮短了工作溫度范圍，提高了尺寸和功耗，延長(zhǎng)了開機(jī)時(shí)間，不過(guò)這對(duì)做標(biāo)準(zhǔn)用的高溫晶振應(yīng)該不是大問(wèn)題。
7. 考慮電磁屏蔽和減振，以減小這方面可能造成的影響。
網(wǎng)站客服
