一种宽压控低相噪晶体振荡器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种宽压控低相噪晶体振荡器，解决了现有宽压控振荡器相位噪声大的问题。该晶体振荡器包括振荡器，与振荡器连接的压控电路，所述压控电路包括稳压电路，与稳压电路连接的分压电路，与分压电路连接的隔离电路，与隔离电路连接的滤波电路；所述稳压电路和滤波电路均与振荡器连接。本实用新型压控电路由稳压电路提供电压基准，经分压电路后，得到一个低噪声低纹波的压控电压；隔离电路具有高阻抗隔离，可明显降低压控输入阻抗变化对频率调谐电路的影响；压控电压隔离放大和滤波后，再接至振荡器的频率调谐回路，明显改善宽压控晶体振荡器的相位噪声性能；温度控制电路为振荡器提供恒温环境，降低外界环境变化对相位噪声带来的影响。
【专利说明】一种宽压控低相噪晶体振荡器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶体振荡领域，具体涉及一种宽压控低相噪晶体振荡器。
【背景技术】
[0002]在晶振设计中，为了得到宽压控调谐范围，我们通常需要较大地牺牲相位噪声指标。因为当压控调谐范围较大时，压控端引入的纹波及噪声将直接耦合至频率调谐电路，导致晶体振荡器相位噪声明显恶化。
[0003]因此宽压控调谐范围的晶体振荡器通常很难做到超低相噪指标要求，为了兼顾这两项技术指标要求，丞待出现一种结合了宽压控和低相噪优势的晶体振荡器。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种宽压控低相噪晶体振荡器，解决了现有的宽压控振荡器相位噪声大的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种宽压控低相噪晶体振荡器，包括振荡器，与振荡器连接的压控电路，所述压控电路包括稳压电路，与稳压电路连接的分压电路，与分压电路连接的隔离电路，与隔离电路连接的滤波电路；所述稳压电路和滤波电路均与振荡器连接。
[0007]具体地，所述振荡器包括振荡电路，分别与振荡电路连接的晶体谐振器、频率调谐电路和放大电路；所述振荡电路和放大电路与稳压电路连接，频率调谐电路与滤波电路连接。
[0008]进一步地，所述振荡器还连接有温度控制电路。所述温度控制电路包括用于检测晶体谐振器温度的温度传感电路和为晶体谐振器提供恒温环境的恒温控制电路，所述温度控制电路与晶体谐振器热耦合连接。
[0009]更进一步地，所述频率调谐电路包括阻抗匹配模块和与阻抗匹配模块连接的高灵敏度调谐模块，所述阻抗匹配模块和高灵敏度调谐模块均与振荡电路、滤波电路连接。
[0010]再进一步地，所述分压电路包括分压偏置模块和与分压偏置模块连接的低通滤波模块，所述分压偏置模块与隔离电路连接，所述低通滤波模块与稳压电路连接。
[0011]另外，所述隔离电路包括与分压偏置模块连接的低噪声运算放大器和与低噪声运算放大器连接的跟随器模块，所述跟随器模块与滤波电路连接。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0013](I)本实用新型压控电路由稳压电路提供电压基准，经分压偏置模块和低通滤波模块后，得到一个低噪声低纹波的压控电压；隔离电路具有高阻抗隔离，可明显降低压控输入阻抗变化对频率调谐电路的影响；压控电压隔离放大和滤波后，再接至振荡器的频率调谐回路，明显改善宽压控晶体振荡器的相位噪声性能；
[0014](2)本实用新型的温度控制电路为振荡器提供恒温环境，降低外界环境变化对相位噪声带来的影响；
[0015](3)本实用新型电路原理简单，结构简单，并且降噪效果良好，非常适合大规模推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统框图。
[0017]图2为本实用新型-实施例的电路原理图。
[0018]其中，图中附图标记对应的零部件名称为:
[0019]10-振荡器，11-晶体谐振器，12-振荡电路，13-放大电路，14-频率调谐电路，20-压控电路，21-稳压电路，22-分压电路，23-隔离电路，24-滤波电路，30-温度控制电路，31-温度传感电路，32-恒温控制电路。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0021]如图1和图2所示，一种宽压控低相噪晶体振荡器，包括振荡器10，分别与振荡器连接的温度控制电路30和压控电路20，所述振荡器包括振荡电路12，分别与振荡电路连接的晶体谐振器11、频率调谐电路14和放大电路13。在本实用新型中，温度控制电路包括用于检测晶体谐振器温度的温度传感电路和为晶体谐振器提供恒温环境的恒温控制电路，所述晶体谐振器还与温度控制电路热耦合连接。压控电路包括同时与放大电路和振荡电路连接的稳压电路，与稳压电路连接的分压电路，与分压电路连接的隔离电路，与隔离电路连接的滤波电路，所述滤波电路与频率调谐电路连接，压控电压通过隔离电路、滤波电路后连接振荡器的频率调谐电路。
[0022]在本实施例中，所述频率调谐电路包括阻抗匹配模块和与阻抗匹配模块连接的高灵敏度调谐模块，高灵敏度调谐模块由低噪声变容二极管串接组成的，所述阻抗匹配模块和高灵敏度调谐模块均与振荡电路、滤波电路连接。分压电路包括分压偏置模块和与分压偏置模块连接的低通滤波模块，所述分压偏置模块与隔离电路连接，所述低通滤波模块与稳压电路连接。隔离电路包括与分压电路连接的低噪声运算放大器和与低噪声运算放大器连接的由相关元件组成的跟随器模块，跟随器模块与滤波电路连接。
[0023]一种宽压控低相噪晶体振荡器中，晶体谐振器11与振荡电路12构成晶体振荡电路，产生振荡频率信号，放大电路13用于对振荡频率信号的放大输出，频率调谐电路14具有高灵敏调谐特性，用于对振荡频率进行调整。温度控制电路30由温度传感电路31和恒温控制电路32组成，用于对晶体谐振器11进行恒温控制。
[0024]压控电路20通过将压控电压施加到频率调谐电路14来对振荡器10的输出频率进行调整，实现压控频率调整的功能。稳压电路21提供一个基准电压，经过分压电路22后预置一个压控中心电压，该电压信号与外接的压控电压信号叠加，经过隔离电路23和滤波电路24后，具有极低的噪声与纹波，通过将该低噪声压控电压施加到振荡器10的频率调谐电路14上，实现对振荡频率的压控调整。
[0025]在工作时，稳压电路21提供一个稳定的基准电压给分压电路22，分压电路22的分压偏置模块对基准电压进行分压后预置一个压控中心电压，同时，在分压上偏置模块上增加低通滤波模块，有效地滤除在电源线路上叠加的振荡信号和其他噪声信号，使该预置的压控中心电压信号具备较低的噪声与纹波。预置的压控中心电压与外接输入的压控电压信号叠加后，输入进隔离电路23，隔离电路23是由低噪声运算放大器与相关元件组成的跟随器模块组成的，具有高输入阻抗和低输出阻抗，可以有效隔离压控输入端阻抗变化与噪声信号对频率调谐电路14的影响。经过隔离电路23的压控电压信号再进入滤波电路24，滤波电路24是由不同频率响应范围的多级RC滤波模块组成，可以进一步滤除不同频率带宽范围的噪声信号，经过滤波电路24后的压控电压信号，再施加到频率调谐电路14上。频率调谐电路14是由低噪声变容二极管串接组成的高灵敏度调谐模块，在具备高调谐灵敏度的同时，保证了高Q值特性，确保了整个振荡回路的Q值不受较大影响，从而保证振荡器的相噪水平。压控电压信号施加到频率调谐电路14上，会改变振荡器10振荡回路的负载电容值，从而改变振荡器10的输出频率，实现对振荡器10的压控频率调整。
[0026]本实用新型提供的一种宽压控低相噪晶体振荡器，通过温度控制电路30为晶体谐振器11提供恒温环境；压控电路20通过对压控电压进行分压、隔离、滤波等处理后施加到频率调谐电路14，在保证振荡器低相噪的基础上，实现宽压控频率调整功能。
[0027]按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，包括振荡器，与振荡器连接的压控电路，所述压控电路包括稳压电路，与稳压电路连接的分压电路，与分压电路连接的隔离电路，与隔离电路连接的滤波电路；所述稳压电路和滤波电路均与振荡器连接。
2.根据权利要求1所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述振荡器包括振荡电路，分别与振荡电路连接的晶体谐振器、频率调谐电路和放大电路；所述振荡电路和放大电路与稳压电路连接，频率调谐电路与滤波电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述振荡器还连接有温度控制电路。
4.根据权利要求3所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述温度控制电路包括用于检测晶体谐振器温度的温度传感电路和为晶体谐振器提供恒温环境的恒温控制电路，所述温度控制电路与晶体谐振器热耦合连接。
5.根据权利要求4所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述频率调谐电路包括阻抗匹配模块和与阻抗匹配模块连接的高灵敏度调谐模块，所述阻抗匹配模块和闻灵敏度调谐|吴块均与振荡电路、滤波电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述分压电路包括分压偏置模块和与分压偏置模块连接的低通滤波模块，所述分压偏置模块与隔离电路连接，所述低通滤波模块与稳压电路连接。
7.根据权利要求6所述的一种宽压控低相噪晶体振荡器，其特征在于，所述隔离电路包括与分压偏置模块连接的低噪声运算放大器和与低噪声运算放大器连接的跟随器模块，所述跟随器模块与滤波电路连接。
【文档编号】H03B5/04GK204013403SQ201420501862
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】蒋松涛 申请人:成都天奥电子股份有限公司