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本文顺应晶体振荡器的发展趋势,从实际需求出发,以研究设计集成式低噪声振荡器的方法为课题,对晶体振荡器的相位噪声进行了详细的分析,找出降低相位噪声的可行方法,对该方法进行仿真验证,最后设计课题所需的集成式低噪声振荡器。本文的工作主要有:1)对晶体振荡器的特性进行研究。详细分析了石英晶体的物理特性,研究了石英晶体谐振器的等效电路和阻抗-频率特性,并分析对比了几种常见切型的谐振器。从而确定本课题设计中振荡器电路中将使用SC切晶体谐振器。对反馈型振荡器的工作原理进行了深入的探讨,得到振荡器工作的幅度和相位稳定条件,并研究几种常见的晶体振荡器电路,着重对比分析了巴特勒振荡电路、皮尔斯振荡电路和柯尔匹兹振荡电路,确定本课题设计中将以皮尔斯电路为振荡器的电路型式。随后从相位噪声的概念出发,引入Leeson模型对相位噪声进行了分析,得到了相位噪声的常用表达式,得出提高有载品质因数QL可降低相位噪声的结论。2)给出集成式低噪声振荡器的电路设计和仿真。结合晶体振荡器的设计原则,按照课题目标需求,设计了本课题的集成式低噪声振荡器的电路,并从谐振器的品质因数定义出发,对振荡器电路的有载品质因数QL进行了计算推导,得出QL随着电容C1的增大而增大,即相位噪声也会随着电容C1的增大而降低。使用ADS(Advance Design System)仿真软件进行仿真,并对仿真结果进行分析,验证了增大电容C1的值从而降低相位噪声的方法的可行性。3)制作集成式低噪声振荡器的样品实物并进行实际测量。给出了集成式低噪声振荡器的PCB绘制电路板图及样品实物,振荡器的封装尺寸为20×12mm2。使用Keysight E5052B对集成式低噪声振荡器的相位噪声进行测量,对测量结果进行分析,得到10MHz集成式低噪声振荡器的各项性能指标为:输出功率为9.76dBm(负载为50W时),相位噪声为-138.6dBc/Hz@100Hz;100MHz集成式低噪声振荡器的各项性能指标为:输出功率为11.01dBm(负载为50W时),相位噪声为-130.4dBc/Hz@100Hz。且振荡器的电源电压为+5V,封装外观尺寸为20×12mm2。各项指标均达到设计指标要求,成功完成本课题设计。