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石英晶体振荡器校准方法
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作者 苏泽 刘卫 +1 位作者 胡浩 刘妍君 《大众标准化》 2025年第6期196-198,共3页
文章通过对石英晶体振荡器校准规范进行分析研究,对比通用计数器直接测量法和频标比对器测量法的优缺点,发现非常规频率输出石英晶体振荡器自动校准困难的问题,提出采用合成信号发生器和频标比对器组合的非常规频率石英晶体振荡器自动... 文章通过对石英晶体振荡器校准规范进行分析研究,对比通用计数器直接测量法和频标比对器测量法的优缺点,发现非常规频率输出石英晶体振荡器自动校准困难的问题,提出采用合成信号发生器和频标比对器组合的非常规频率石英晶体振荡器自动校准方法,进行对比实验并进行不确定度分析评定,可为石英晶体振荡器自动校准提供参考。 展开更多
关键词 石英晶体振荡器 合成信号发生器 频标比对器 自动校准
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一种基于相位误差校正技术的快速启动晶体振荡器
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作者 王子轩 王山虎 +5 位作者 王鑫 姚佳飞 张珺 胡善文 蔡志匡 郭宇锋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1182-1188,共7页
随着超低功耗(Ultra-Low Power,ULP)物联网(Internet of Things,IoT)系统的发展,采用能量注入技术的快速启动晶体振荡器因对IoT系统功耗影响巨大而逐渐成为研究热点.能量注入技术可以显著降低晶体振荡器的启动时间和启动能量,但是对注... 随着超低功耗(Ultra-Low Power,ULP)物联网(Internet of Things,IoT)系统的发展,采用能量注入技术的快速启动晶体振荡器因对IoT系统功耗影响巨大而逐渐成为研究热点.能量注入技术可以显著降低晶体振荡器的启动时间和启动能量,但是对注入源的精度要求苛刻.为了扩大注入频偏容限以及实现高注入效率,本文提出了一种基于延迟锁定环的相位误差校正技术.该技术将注入频偏容限扩大到2%,启动过程的非注入持续时间仅为4个周期,实现了高效注入.本文所述晶体振荡器采用40 nm CMOS工艺设计并流片.在1.0 V电源电压下采用24 MHz晶体进行测试,当注入频偏高达2%时,实现了7.2μs的启动时间,启动能量为5.1 nJ.相比同频偏下的传统注入方案,启动时间缩短了99.66%. 展开更多
关键词 相位误差校正 晶体振荡器 快速启动 延迟锁定环 能量注入
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恒温温补石英晶体振荡器 被引量:1
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作者 黎敏强 孙敏 +1 位作者 陈中平 王占奎 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期122-125,共4页
提出了一种恒温温补晶振(OCTCXO)的实现方法,该OCTCXO由两部分组成:温度补偿晶体振荡器(TCXO)和恒温槽。TCXO放置在恒温槽中,恒温槽是一个负反馈自动控制系统,当环境温度小于恒温槽设定的温度时,OCTCXO相当于一个恒温晶体振荡器(OCXO);... 提出了一种恒温温补晶振(OCTCXO)的实现方法,该OCTCXO由两部分组成:温度补偿晶体振荡器(TCXO)和恒温槽。TCXO放置在恒温槽中,恒温槽是一个负反馈自动控制系统,当环境温度小于恒温槽设定的温度时,OCTCXO相当于一个恒温晶体振荡器(OCXO);当环境温度大于恒温槽设定的温度时,恒温槽停止工作,整个OCTCXO的频率-温度稳定性由TCXO决定,由于OCTCXO最高工作温度与恒温槽设定的温度之间的温度区间很小,使得TCXO在该温度区间内的频率-温度稳定性得到较大的改善,从而提高OCTCXO的频率-温度稳定性。实验结果表明,该OCTCXO标称频率10 MHz,在-40~70℃温度范围内频率-温度稳定性为±1×10-7;最大功耗为1.15 W,常温工作时功耗为410 mW;体积为21.0 mm×13.0 mm×5.1 mm。 展开更多
关键词 恒温晶体振荡器 温度补偿晶体振荡器 石英晶体振荡器 频率-温度稳定性 功耗
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一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器
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作者 贺旭东 张一帆 董超 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期685-689,694,共6页
介绍了一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器。采用温度传感器,一阶、三阶、四阶、五阶电压函数发生器,加法器等单元电路产生温度补偿电压V_(C),再将V_(C)电压输入至压控振荡器中的变容二极管,对AT切型石英晶体频率进行温度补偿。相... 介绍了一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器。采用温度传感器,一阶、三阶、四阶、五阶电压函数发生器,加法器等单元电路产生温度补偿电压V_(C),再将V_(C)电压输入至压控振荡器中的变容二极管,对AT切型石英晶体频率进行温度补偿。相比于传统的直接型模拟温度补偿方案,该方案所设计的产品具有更小的体积,解决了间接型数字温度补偿方案频率突变的问题。采用0.18μm工艺加工芯片,芯片面积仅1.5 mm×1.2 mm。实测结果表明,在-40~85℃内补偿精度在±0.28×10^(-6)内,1 kHz相位噪声低于-143 dBc/Hz。 展开更多
关键词 温度补偿 晶体振荡器 函数发生器
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一种新型小尺寸微机补偿晶体振荡器 被引量:1
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作者 彭胜春 黄显核 +1 位作者 谭峰 魏巍 《电子器件》 CAS 2007年第3期879-882,共4页
现代电子技术对电子器件的小型化和低功耗有着越来越高的要求,我们设计了一种以微处理器为核心的基于AT切晶体谐振器的小型微机补偿晶体振荡器(MCXO).它所有的器件采用贴片封装,用软件来代替部分硬件电路.补偿后频率温度稳定度为±4... 现代电子技术对电子器件的小型化和低功耗有着越来越高的要求,我们设计了一种以微处理器为核心的基于AT切晶体谐振器的小型微机补偿晶体振荡器(MCXO).它所有的器件采用贴片封装,用软件来代替部分硬件电路.补偿后频率温度稳定度为±4.7×10-7(-40~+85℃),工作电压为3.3V,消耗的功率约为50mW.该振荡器为标准的DIP14封装,其体积只有17.3mm×9.5mm×10mm,它结构简单,造价低,开机即可正常工作,具有很强的竞争力. 展开更多
关键词 温度补偿晶体振荡器 微机补偿晶体振荡器 温度补偿 微处理器 贴片封装
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一种新的适于集成的模拟温度补偿晶体振荡器的设计 被引量:7
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作者 梁珣 黄显核 +2 位作者 樊燕红 谭峰 黎敏强 《电子器件》 EI CAS 2005年第3期486-488,493,共4页
主要提出了一种新型的适于集成的模拟温度补偿晶体振荡器(ATCXO)的设计方案,并详细介绍了这种ATCXO的构成和补偿原理,它不仅可以很好的改善相位噪声,而且体积小适合于集成,以及批量生产。在移动通信领域,特别是在移动通信手机中可以获... 主要提出了一种新型的适于集成的模拟温度补偿晶体振荡器(ATCXO)的设计方案,并详细介绍了这种ATCXO的构成和补偿原理,它不仅可以很好的改善相位噪声,而且体积小适合于集成,以及批量生产。在移动通信领域,特别是在移动通信手机中可以获得广泛应用。初步的实验结果表明:经过补偿后的振荡器在温度范围为0℃~+70℃的频率-温度稳定度可达±1.5×10-6。 展开更多
关键词 振荡器 温度补偿 ATCXO(Analog Temperature COMPENSATION CRYSTAL Oscillator) 集成 温度补偿晶体振荡器 设计
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石英晶体振荡器的集成化设计 被引量:6
7
作者 曾健平 王阆 +2 位作者 何先良 叶英 谢海情 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第2期29-31,35,共4页
在分析典型的分立式共射共基晶体振荡器原理的基础上,通过建立电路模型,设计一种集成化的石英晶体振荡器.采用电压源电路作为缓冲放大器的基极偏置,去掉容值较大的旁路电容,振荡电路与缓冲放大器电路共用偏置分压电阻,缩短电路起振时间... 在分析典型的分立式共射共基晶体振荡器原理的基础上,通过建立电路模型,设计一种集成化的石英晶体振荡器.采用电压源电路作为缓冲放大器的基极偏置,去掉容值较大的旁路电容,振荡电路与缓冲放大器电路共用偏置分压电阻,缩短电路起振时间,减小电路版图面积.基于特征尺寸为0.35μm的chrt.35dg_sige工艺库,利用Cadence中的spectre仿真工具对电路进行仿真.结果显示:当电源电压为2.7V时,振荡频率为12.8MHz,起振时间约为1.3ms,输出波形的峰峰值约为0.8V,单边带相位噪声1kHz处为-142dBc/Hz,10kHz处为-150dBc/Hz,整个电路的直流功耗小于2.7mW. 展开更多
关键词 石英晶体振荡器 集成电路 共射共基
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新型抗振晶体振荡器的分析与设计 被引量:6
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作者 徐淑壹 贾英茜 +1 位作者 陈中平 王占奎 《电子科技》 2014年第6期32-34,38,共4页
在车载和机载电子系统中,晶体振荡器在振动环境下的相位噪声性能发挥着重要作用。文中讨论了振动状态下晶体振荡器的相位噪声性能。采用双晶体谐振器设计了一种新型抗振晶体振荡器,从而实现了加速度灵敏度补偿。测试结果显示,加速度灵... 在车载和机载电子系统中,晶体振荡器在振动环境下的相位噪声性能发挥着重要作用。文中讨论了振动状态下晶体振荡器的相位噪声性能。采用双晶体谐振器设计了一种新型抗振晶体振荡器,从而实现了加速度灵敏度补偿。测试结果显示,加速度灵敏度补偿后的新型抗振晶体振荡器,在振动状态下的相位噪声可达-140 dBc/Hz@1 kHz,性能得到20 dB以上的优化。因此,该方法在减小晶体振荡器的加速度、灵敏度方面均是可行且有效的。 展开更多
关键词 晶体振荡器 加速度灵敏度 抗振 补偿 相位噪声
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高性能晶体振荡器及频率校准电路设计 被引量:7
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作者 鲍钰文 徐瑶 +1 位作者 张金辉 高云 《现代电子技术》 2014年第9期148-153,共6页
设计了一种高性能Pierce晶体振荡器及频率校准电路。采用耗尽型NMOS管实现低功耗的1.5 V基准电压,晶体振荡电路采用基准电压供电,降低了振荡器的功耗同时提高输出频率的精度。为了进一步提高输出频率的精度,芯片内部集成熔丝修调电路,... 设计了一种高性能Pierce晶体振荡器及频率校准电路。采用耗尽型NMOS管实现低功耗的1.5 V基准电压,晶体振荡电路采用基准电压供电,降低了振荡器的功耗同时提高输出频率的精度。为了进一步提高输出频率的精度,芯片内部集成熔丝修调电路,通过校正晶振负载电容,实现芯片封装后振荡电路输出频率的校准,校准范围为(-52.216 ppm,54.962 ppm),校准最大步长为3.723 ppm。增加数字方式校准电路,在具有温度检测功能的系统中,可以扩展实现计时的温度补偿功能,提高芯片的计时精度,校准范围为(-189.100 ppm,189.100 ppm),校准步长为3.050 ppm。电路在0.5μm-5 V CMOS工艺上实现。整个时钟芯片版图面积为0.842 mm×0.996 mm。 展开更多
关键词 晶体振荡器 耗尽型NMOS管 基准电压供电 内置晶振 高精度频率校准
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小型抗振晶体振荡器设计 被引量:4
10
作者 陈中平 徐淑壹 +1 位作者 贾英茜 王占奎 《电子科技》 2014年第4期76-78,共3页
在现代通信系统中,晶体振荡器的振动性能变得越发重要。文中讨论了振动状态下晶体振荡器的相位噪声性能,并通过采用微型减振器,设计了一种小型抗振晶体振荡器,从而提高晶体振荡器在振动状态下的相位噪声性能。测试结果显示,小型抗振晶... 在现代通信系统中,晶体振荡器的振动性能变得越发重要。文中讨论了振动状态下晶体振荡器的相位噪声性能,并通过采用微型减振器,设计了一种小型抗振晶体振荡器,从而提高晶体振荡器在振动状态下的相位噪声性能。测试结果显示,小型抗振晶体振荡器在振动状态下相位噪声达到-147 dBc/Hz@1 kHz,而相位噪声性能的优化可达40 dB。 展开更多
关键词 晶体振荡器 抗振 减振器 相位噪声
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高精度低噪声集成温度补偿晶体振荡器 被引量:3
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作者 王艳 黄显核 +3 位作者 阎立群 胡志雄 谭峰 魏婧 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第6期909-911,共3页
介绍了一种新的AT切低噪声集成温度补偿晶体振荡器(TCXO)的设计方案、补偿原理及实现。该设计核心是采用电路集成实现器件的小体积、低功耗,并通过模数混合集成工艺,保证温补晶振的高精度和低相噪特性。实验样品在-40^+85℃的温度范围内... 介绍了一种新的AT切低噪声集成温度补偿晶体振荡器(TCXO)的设计方案、补偿原理及实现。该设计核心是采用电路集成实现器件的小体积、低功耗,并通过模数混合集成工艺,保证温补晶振的高精度和低相噪特性。实验样品在-40^+85℃的温度范围内,频率温度稳定度优于±2.8×10-7,相位噪声达到-140 dBc/Hz@1 kHz。测试结果表明,该集成温度补偿晶体振荡器具有工作温度范围宽,补偿精度高,功耗低,频谱纯度高,噪声特性良好等特点。同时,该温度补偿晶体振荡器集成度高,体积小,抗振动冲击,适合大批量生产,可广用于军民用测控通信系统中。 展开更多
关键词 集成化 温度补偿晶体振荡器(TCXO) 低噪声
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一种低功耗高稳定性晶体振荡器芯片的设计 被引量:3
12
作者 陈红梅 徐静平 钟德刚 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第12期105-108,共4页
分析了传统Pierce振荡器不足,提出了改进型的振荡器结构,并基于0.35μm CMOS工艺,设计实现了一款低功耗高稳定性的晶体振荡器芯片.芯片有两种工作模式:正常工作模式和低功耗模式.测试结果表明,在电源电压为5 V、振荡频率为30 MHz、负载... 分析了传统Pierce振荡器不足,提出了改进型的振荡器结构,并基于0.35μm CMOS工艺,设计实现了一款低功耗高稳定性的晶体振荡器芯片.芯片有两种工作模式:正常工作模式和低功耗模式.测试结果表明,在电源电压为5 V、振荡频率为30 MHz、负载电容15 pF时,芯片消耗总电流低于5 mA,振荡电路消耗电流仅为0.6 mA,输出占空比为50±0.8%的方波信号,其频率随电源电压的变化率仅为0.5×10-6.引入低功耗模式,振荡器消耗电流降低至3μA以下,和传统结构相比,功耗降低了60%,频率随电压稳定性提高了10倍. 展开更多
关键词 Pierce晶体振荡器 低功耗 高稳定性 CMOS工艺
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基于提高有载Q的120 MHz低相噪晶体振荡器设计 被引量:2
13
作者 黄显核 王艳 严刚峰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期693-695,共3页
从反馈振荡器的Leeson模型相位噪声表达式出发,分析了有载Q的重要性,针对基本皮尔斯振荡电路推导出有载Q的表达式,得到C1越大,有载Q越高的结论。在此基础上设计了一个120MHz AT切低相噪晶体振荡器样机,经实际测试,该振荡器在偏离载频10... 从反馈振荡器的Leeson模型相位噪声表达式出发,分析了有载Q的重要性,针对基本皮尔斯振荡电路推导出有载Q的表达式,得到C1越大,有载Q越高的结论。在此基础上设计了一个120MHz AT切低相噪晶体振荡器样机,经实际测试,该振荡器在偏离载频100Hz、220Hz、1kHz和底部相位噪声分别达到了-130dBc/Hz、-142dBc/Hz、-155dBc/Hz和小于-175dBc/Hz。结果表明,从提高有载Q出发对低相噪晶体振荡器进行设计是可行的。 展开更多
关键词 晶体振荡器 相位噪声 Leeson模型 有载Q 皮尔斯振荡电路
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基于C8051F002的微处理器温度补偿石英晶体振荡器 被引量:3
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作者 周芸 路青起 刘连敏 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期299-301,共3页
文中利用新型的芯片,采用曲线拟合、实验标定等方法构成的微处理器温度补偿石英晶体振荡器,与以往的微处理器温度补偿晶体振荡器相比,体积更小、频率的稳定度和准确度更高。
关键词 晶体振荡器 C8051F002 曲线拟合 温度补偿
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一种高频低相噪晶体振荡器电路的设计 被引量:3
15
作者 谭峰 黄显核 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第3期256-259,共4页
从李森模型出发,以100 MHz振荡器为例,详细介绍了一种高频低相噪晶体振荡器电路的设计思想和指导原则。考虑了振荡器中的几个关键电路的选用,并给出了电路原理图。采用ANSOFT SERENADE8.7进行计算机仿真得出电路的频谱、波形和相位噪声... 从李森模型出发,以100 MHz振荡器为例,详细介绍了一种高频低相噪晶体振荡器电路的设计思想和指导原则。考虑了振荡器中的几个关键电路的选用,并给出了电路原理图。采用ANSOFT SERENADE8.7进行计算机仿真得出电路的频谱、波形和相位噪声曲线图,并将其优化。根据仿真结果做出实际的电路,得出实测相位噪声为-154.97 dBc/Hz@kHz-、164.17 dBc/Hz@10 kHz。可以看出,该电路在低相噪方面有一定的特点。 展开更多
关键词 晶体振荡器 相位噪声 计算机仿真
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一种高性能时钟晶体振荡器电路设计 被引量:3
16
作者 鲍钰文 徐瑶 《电子科技》 2014年第5期29-32,共4页
设计了一种用于时钟芯片的Pierce晶体振荡器,通过对传统结构的改进,增加了振幅控制结构和输出频率校准电路,提高了输出频率、振幅的稳定性和输出频率的精度,降低了功耗。同时对电路的工作原理进行了理论分析,电路采用CSMC 0.5μm-5 V C... 设计了一种用于时钟芯片的Pierce晶体振荡器,通过对传统结构的改进,增加了振幅控制结构和输出频率校准电路,提高了输出频率、振幅的稳定性和输出频率的精度,降低了功耗。同时对电路的工作原理进行了理论分析,电路采用CSMC 0.5μm-5 V CMOS工艺实现,通过仿真结果验证,显示该设计达到了技术指标要求。 展开更多
关键词 晶体振荡器 振幅控制 时钟芯片 频率校准
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随机振动中晶体振荡器的有源降噪设计 被引量:2
17
作者 邓联文 尹芊奕 +3 位作者 胡照文 李璨 胡俊琪 单庆晓 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期74-77,共4页
针对晶体振荡器在振动下会发生输出频率漂移的问题,在分析声学有源降噪技术和加速度对晶体振荡器输出相位噪声的影响机理基础上,提出降低随机振动中晶体振荡器噪声的方法。在晶体振荡器外围电路中嵌入加速度传感器、模数转换器、数模转... 针对晶体振荡器在振动下会发生输出频率漂移的问题,在分析声学有源降噪技术和加速度对晶体振荡器输出相位噪声的影响机理基础上,提出降低随机振动中晶体振荡器噪声的方法。在晶体振荡器外围电路中嵌入加速度传感器、模数转换器、数模转换器和数字处理器,构建对晶体振荡器相位噪声进行实时补偿的有源降噪系统。结果表明:设计的有源降噪系统在0.03g/Hz振动幅度、10~850 Hz频率范围的随机振动条件下,能达到20 d B的相位噪声补偿效果。 展开更多
关键词 有源降噪 晶体振荡器 相位噪声补偿
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一种新的高频泛音晶体振荡器温度补偿方法 被引量:1
18
作者 黎敏强 黄显核 谭峰 《电子器件》 CAS 2005年第2期318-320,共3页
提出了一种新的高频泛音晶体振荡器温度补偿的方法,它能克服了目前泛音晶振温补中均采用加电感和倍频的方法带来的稳定度下降和相噪恶化的缺点。该系统利用低频陶瓷振荡器的输出频率通过混频对高次泛音石英晶振进行温度补偿。系统采用... 提出了一种新的高频泛音晶体振荡器温度补偿的方法,它能克服了目前泛音晶振温补中均采用加电感和倍频的方法带来的稳定度下降和相噪恶化的缺点。该系统利用低频陶瓷振荡器的输出频率通过混频对高次泛音石英晶振进行温度补偿。系统采用微机控制开关电容阵,有利于集成。初步补偿结果表明,利用本文提出的补偿方法进行补偿的100MHz五次泛音石英晶体振荡器在0~70℃温度范围内频率-温度稳定性≤±2×10-6。 展开更多
关键词 补偿方法 泛音 高频 石英晶体振荡器 温度补偿 温度稳定性 石英晶振 输出频率 开关电容 微机控制 温度范围 稳定度 系统 倍频 混频
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基于数字PID增量控制的恒温晶体振荡器 被引量:1
19
作者 周大进 郭建强 +3 位作者 王小峰 李平原 赵立峰 张勇 《现代电子技术》 2012年第19期148-151,共4页
针对晶体时钟振荡器输出频率易受外界温度变化影响的特点,设计了以MSP430F4618单片机为控制核心的恒温晶体振荡器。将高精度负温度系数热敏电阻作为传感器对晶体温度进行采样,并采用精密放大器IAN330芯片对晶体温度变化差值信号进行转... 针对晶体时钟振荡器输出频率易受外界温度变化影响的特点,设计了以MSP430F4618单片机为控制核心的恒温晶体振荡器。将高精度负温度系数热敏电阻作为传感器对晶体温度进行采样,并采用精密放大器IAN330芯片对晶体温度变化差值信号进行转换并输出至控制核心。输出的信号经12位A/D转换后进行数字PID增量控制运算得到控制量增量,再通过12位D/A转换输出至DRV593芯片驱动半导体制冷片(TEC)对晶体温度进行控制,并循环该过程使晶体振荡器的工作温度保持稳定。 展开更多
关键词 恒温 晶体振荡器 MSP430F4618 PID
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晶体振荡器双层隔振系统的设计与实验 被引量:1
20
作者 王艳 黄显核 钱智超 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第1期93-95,共3页
分析了振动环境对晶体振荡器的影响,并以此为依据设计了一种针对晶体振荡器的双层被动隔振系统。仿真结果表明该隔振系统具有较低的位移传递率。实验结果表明,在频率为20~2 000 Hz、功率谱密度为0.05 g2/Hz的随机振动下,加速度灵敏度约... 分析了振动环境对晶体振荡器的影响,并以此为依据设计了一种针对晶体振荡器的双层被动隔振系统。仿真结果表明该隔振系统具有较低的位移传递率。实验结果表明,在频率为20~2 000 Hz、功率谱密度为0.05 g2/Hz的随机振动下,加速度灵敏度约为2×10-9/g、中心频率为12.8 MHz的AT-切晶体振荡器,通过应用此双层被动隔振系统,晶体振荡器的动态相位噪声可由-102 dBc/Hz@1 kHz降低到-120 dBc/Hz@1 kHz。 展开更多
关键词 晶体振荡器 被动隔振 相位噪声
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