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高稳10M晶振设计思路

我们常见的晶振有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温度内的稳定性,它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。今天本文给出了高稳10M晶振的设计方案,大家可以参考一下。
  主要目标:10MHZ晶振,1HZ相噪-110~-120,秒稳5E-13~1E-12
  原理框图如下:

  主要思路:
  1.  我认为首先要去除电路的噪声,保证晶体的高Q值能得到发挥,套用一句广告词:"留住最真的".电路的噪声有2个方面,电源引入波动/噪声和电路自身的噪声,因此拟采用2次稳压电路,2次滤波电路。对外部电源的波动,先用一次LDO稳压,输出供内部核心电路使用,包括内槽恒温控制电路也使用此稳压。再对所有RF电路进行2次稳压,并结合有源滤波,对10HZ以上的噪声进行衰减滤除。最后还要对主振级电路进行超低频低通滤波,截止频率希望做到0.1Hz,以保证近端相位噪声的纯净。
  2.  使用高Q值低老化晶体,但晶体Q值不可能无限高,据说BVA的晶体很好,但市场上买不到,也是白搭。一个做法就是减小晶体的激励和接入系数,提高有载Q值。还有所谓的Q值倍增法,很多文章书上讨论过,但从公布的测试数据看,并不比现有的技术做得更好,实际应用中也很少见到。不过既然理论计算是对的,那就应该有可取之处,我准备试试看。
  3.  ALC电路控制输出幅度,这个或许可以不要。
  4.  多级缓冲,保证输出幅度,减小负载效应,同时又控制引入的噪声,这个比较困难。
  5.  使用晶体滤波器输出,对10KHz以上的噪声滤一下,改进远端相噪,作为可选项目。
  6.  使用双层恒温及较厚的壳体,提高对快速环境温度变化的适应性,但缩短了工作温度范围,提高了尺寸和功耗,延长了开机时间,不过这对做标准用的高温晶振应该不是大问题。
  7.  考虑电磁屏蔽和减振,以减小这方面可能造成的影响。


点击次数:  发布日期:2013-07-05  【打印此页】  【关闭
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