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120MHz低相噪恒温晶体振荡器的研究

作　者: 王占奎
导　师: 王家礼；王长河
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 晶体振荡器相位噪声相位噪声模型晶体有载Q
分类号: TN752
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着现代通信、雷达、测量技术的飞速发展,低相噪高稳定频率源的品质已成为系统性能优劣的关键部件之一,研制高稳定晶体振荡器,提高相位噪声指标已经成为刻不容缓的任务。同时随着频率合成技术的迅猛发展,对单个晶体振荡器参考源的要求也越来越高,因此开发研制低相噪声恒温晶体振荡器的任务迫切,市场前景无限广阔。本文叙述了晶体谐振器的研制技术发展及现状,晶体作为频稳器件的优点,反馈型晶体振荡器的基本工作原理;相位噪声的相关理论、模型;频率稳定度和相位噪声的概念及表征方法;晶振电路的仿真设计。然后根据理论分析,提出降低相位噪声的措施。设计过程中采用了安捷伦公司的ADS仿真软件对电路进行了优化,根据优化的结果装配电路板调试,用PN9000相位噪声测试系统进行测试,并给出测试结果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章引言  7-11
  1.1 石英晶体振荡器概述  7-8
  1.2 低相噪晶体振荡器发展的国内外动态  8-9
  1.3 本课题研究的主要意义  9
  1.4 本课题研究的主要内容  9-11
第二章晶体振荡器的相关理论  11-24
  2.1 石英晶体谐振器的特性  11-19
    2.1.1 石英晶体谐振器的物理特性  11-12
    2.1.2 石英晶体谐振器的等效电路和技术参数  12-18
    2.1.3 石英晶体谐振器的频率－电流特性  18-19
  2.2 石英晶体振荡器基本原理  19-24
    2.2.1 反馈型正弦振荡器基本原理  19-22
    2.2.2 串联晶体振荡器的一般分析  22-24
第三章晶体振荡器噪声相关理论  24-52
  3.1 晶体振荡器噪声理论  24-30
    3.1.1 电噪声  24
    3.1.2 放大器噪声  24-27
    3.1.3 三极管1/F噪声  27-29
    3.1.4 晶体谐振器噪声  29-30
  3.2 相位噪声的基本概念  30-38
    3.2.1 相位噪声的表征  30-33
    3.2.2 调制原理  33-37
    3.2.3 噪声引起的频偏  37-38
  3.3 振荡器的非线性效应  38-39
  3.4 晶体振荡器的分析模型  39-49
    3.4.1 模型概述  39-46
    3.4.2 基于李森模型的分析  46-49
  3.5 影响频率稳定的因素及减小影响的措施  49-52
第四章晶振电路的设计及分析  52-65
  4.1 电路设计概述  52-53
  4.2 主振电路设计  53-55
    4.2.1 主振电路分析  53-55
    4.2.2 主振电路主要器件的选择  55
  4.3 辅助电路设计  55-56
  4.4 恒温槽电路设计  56-57
  4.5 振荡器电路的仿真分析  57-65
    4.5.1 三极管1/F噪声仿真  58-60
    4.5.2 主振电路仿真  60-65
第五章晶体振荡器的研制和相噪的测量  65-70
  5.1 晶体振荡器的研制  65
  5.2 晶体振荡器相位噪声的测量方法  65-70
    5.2.1 相位噪声测量的一般原理  65-66
    5.2.2 PN9000 的测量原理  66-68
    5.2.3 晶体振荡器相位噪声的实测结果  68-70
第六章总结  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74

120MHz低相噪恒温晶体振荡器的研究

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