一種寬壓控低相噪晶體振蕩器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，解決了現(xiàn)有寬壓控振蕩器相位噪聲大的問題。該晶體振蕩器包括振蕩器，與振蕩器連接的壓控電路，所述壓控電路包括穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路連接的分壓電路，與分壓電路連接的隔離電路，與隔離電路連接的濾波電路；所述穩(wěn)壓電路和濾波電路均與振蕩器連接。本實用新型壓控電路由穩(wěn)壓電路提供電壓基準(zhǔn)，經(jīng)分壓電路后，得到一個低噪聲低紋波的壓控電壓；隔離電路具有高阻抗隔離，可明顯降低壓控輸入阻抗變化對頻率調(diào)諧電路的影響；壓控電壓隔離放大和濾波后，再接至振蕩器的頻率調(diào)諧回路，明顯改善寬壓控晶體振蕩器的相位噪聲性能；溫度控制電路為振蕩器提供恒溫環(huán)境，降低外界環(huán)境變化對相位噪聲帶來的影響。
【專利說明】一種寬壓控低相噪晶體振蕩器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及晶體振蕩領(lǐng)域，具體涉及一種寬壓控低相噪晶體振蕩器。

【背景技術(shù)】
[0002]在晶振設(shè)計中，為了得到寬壓控調(diào)諧范圍，我們通常需要較大地犧牲相位噪聲指標(biāo)。因為當(dāng)壓控調(diào)諧范圍較大時，壓控端引入的紋波及噪聲將直接耦合至頻率調(diào)諧電路，導(dǎo)致晶體振蕩器相位噪聲明顯惡化。
[0003]因此寬壓控調(diào)諧范圍的晶體振蕩器通常很難做到超低相噪指標(biāo)要求，為了兼顧這兩項技術(shù)指標(biāo)要求，丞待出現(xiàn)一種結(jié)合了寬壓控和低相噪優(yōu)勢的晶體振蕩器。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，解決了現(xiàn)有的寬壓控振蕩器相位噪聲大的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，包括振蕩器，與振蕩器連接的壓控電路，所述壓控電路包括穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路連接的分壓電路，與分壓電路連接的隔離電路，與隔離電路連接的濾波電路；所述穩(wěn)壓電路和濾波電路均與振蕩器連接。
[0007]具體地，所述振蕩器包括振蕩電路，分別與振蕩電路連接的晶體諧振器、頻率調(diào)諧電路和放大電路；所述振蕩電路和放大電路與穩(wěn)壓電路連接，頻率調(diào)諧電路與濾波電路連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述振蕩器還連接有溫度控制電路。所述溫度控制電路包括用于檢測晶體諧振器溫度的溫度傳感電路和為晶體諧振器提供恒溫環(huán)境的恒溫控制電路，所述溫度控制電路與晶體諧振器熱耦合連接。
[0009]更進(jìn)一步地，所述頻率調(diào)諧電路包括阻抗匹配模塊和與阻抗匹配模塊連接的高靈敏度調(diào)諧模塊，所述阻抗匹配模塊和高靈敏度調(diào)諧模塊均與振蕩電路、濾波電路連接。
[0010]再進(jìn)一步地，所述分壓電路包括分壓偏置模塊和與分壓偏置模塊連接的低通濾波模塊，所述分壓偏置模塊與隔離電路連接，所述低通濾波模塊與穩(wěn)壓電路連接。
[0011]另外，所述隔離電路包括與分壓偏置模塊連接的低噪聲運算放大器和與低噪聲運算放大器連接的跟隨器模塊，所述跟隨器模塊與濾波電路連接。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0013](I)本實用新型壓控電路由穩(wěn)壓電路提供電壓基準(zhǔn)，經(jīng)分壓偏置模塊和低通濾波模塊后，得到一個低噪聲低紋波的壓控電壓；隔離電路具有高阻抗隔離，可明顯降低壓控輸入阻抗變化對頻率調(diào)諧電路的影響；壓控電壓隔離放大和濾波后，再接至振蕩器的頻率調(diào)諧回路，明顯改善寬壓控晶體振蕩器的相位噪聲性能；
[0014](2)本實用新型的溫度控制電路為振蕩器提供恒溫環(huán)境，降低外界環(huán)境變化對相位噪聲帶來的影響；
[0015](3)本實用新型電路原理簡單，結(jié)構(gòu)簡單，并且降噪效果良好，非常適合大規(guī)模推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖。
[0017]圖2為本實用新型-實施例的電路原理圖。
[0018]其中，圖中附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為:
[0019]10-振蕩器，11-晶體諧振器，12-振蕩電路，13-放大電路，14-頻率調(diào)諧電路，20-壓控電路，21-穩(wěn)壓電路，22-分壓電路，23-隔離電路，24-濾波電路，30-溫度控制電路，31-溫度傳感電路，32-恒溫控制電路。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0021]如圖1和圖2所示，一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，包括振蕩器10，分別與振蕩器連接的溫度控制電路30和壓控電路20，所述振蕩器包括振蕩電路12，分別與振蕩電路連接的晶體諧振器11、頻率調(diào)諧電路14和放大電路13。在本實用新型中，溫度控制電路包括用于檢測晶體諧振器溫度的溫度傳感電路和為晶體諧振器提供恒溫環(huán)境的恒溫控制電路，所述晶體諧振器還與溫度控制電路熱耦合連接。壓控電路包括同時與放大電路和振蕩電路連接的穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路連接的分壓電路，與分壓電路連接的隔離電路，與隔離電路連接的濾波電路，所述濾波電路與頻率調(diào)諧電路連接，壓控電壓通過隔離電路、濾波電路后連接振蕩器的頻率調(diào)諧電路。
[0022]在本實施例中，所述頻率調(diào)諧電路包括阻抗匹配模塊和與阻抗匹配模塊連接的高靈敏度調(diào)諧模塊，高靈敏度調(diào)諧模塊由低噪聲變?nèi)荻O管串接組成的，所述阻抗匹配模塊和高靈敏度調(diào)諧模塊均與振蕩電路、濾波電路連接。分壓電路包括分壓偏置模塊和與分壓偏置模塊連接的低通濾波模塊，所述分壓偏置模塊與隔離電路連接，所述低通濾波模塊與穩(wěn)壓電路連接。隔離電路包括與分壓電路連接的低噪聲運算放大器和與低噪聲運算放大器連接的由相關(guān)元件組成的跟隨器模塊，跟隨器模塊與濾波電路連接。
[0023]一種寬壓控低相噪晶體振蕩器中，晶體諧振器11與振蕩電路12構(gòu)成晶體振蕩電路，產(chǎn)生振蕩頻率信號，放大電路13用于對振蕩頻率信號的放大輸出，頻率調(diào)諧電路14具有高靈敏調(diào)諧特性，用于對振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。溫度控制電路30由溫度傳感電路31和恒溫控制電路32組成，用于對晶體諧振器11進(jìn)行恒溫控制。
[0024]壓控電路20通過將壓控電壓施加到頻率調(diào)諧電路14來對振蕩器10的輸出頻率進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)壓控頻率調(diào)整的功能。穩(wěn)壓電路21提供一個基準(zhǔn)電壓，經(jīng)過分壓電路22后預(yù)置一個壓控中心電壓，該電壓信號與外接的壓控電壓信號疊加，經(jīng)過隔離電路23和濾波電路24后，具有極低的噪聲與紋波，通過將該低噪聲壓控電壓施加到振蕩器10的頻率調(diào)諧電路14上，實現(xiàn)對振蕩頻率的壓控調(diào)整。
[0025]在工作時，穩(wěn)壓電路21提供一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓給分壓電路22，分壓電路22的分壓偏置模塊對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行分壓后預(yù)置一個壓控中心電壓，同時，在分壓上偏置模塊上增加低通濾波模塊，有效地濾除在電源線路上疊加的振蕩信號和其他噪聲信號，使該預(yù)置的壓控中心電壓信號具備較低的噪聲與紋波。預(yù)置的壓控中心電壓與外接輸入的壓控電壓信號疊加后，輸入進(jìn)隔離電路23，隔離電路23是由低噪聲運算放大器與相關(guān)元件組成的跟隨器模塊組成的，具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，可以有效隔離壓控輸入端阻抗變化與噪聲信號對頻率調(diào)諧電路14的影響。經(jīng)過隔離電路23的壓控電壓信號再進(jìn)入濾波電路24，濾波電路24是由不同頻率響應(yīng)范圍的多級RC濾波模塊組成，可以進(jìn)一步濾除不同頻率帶寬范圍的噪聲信號，經(jīng)過濾波電路24后的壓控電壓信號，再施加到頻率調(diào)諧電路14上。頻率調(diào)諧電路14是由低噪聲變?nèi)荻O管串接組成的高靈敏度調(diào)諧模塊，在具備高調(diào)諧靈敏度的同時，保證了高Q值特性，確保了整個振蕩回路的Q值不受較大影響，從而保證振蕩器的相噪水平。壓控電壓信號施加到頻率調(diào)諧電路14上，會改變振蕩器10振蕩回路的負(fù)載電容值，從而改變振蕩器10的輸出頻率，實現(xiàn)對振蕩器10的壓控頻率調(diào)整。
[0026]本實用新型提供的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，通過溫度控制電路30為晶體諧振器11提供恒溫環(huán)境；壓控電路20通過對壓控電壓進(jìn)行分壓、隔離、濾波等處理后施加到頻率調(diào)諧電路14，在保證振蕩器低相噪的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)寬壓控頻率調(diào)整功能。
[0027]按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本實用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，包括振蕩器，與振蕩器連接的壓控電路，所述壓控電路包括穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路連接的分壓電路，與分壓電路連接的隔離電路，與隔離電路連接的濾波電路；所述穩(wěn)壓電路和濾波電路均與振蕩器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述振蕩器包括振蕩電路，分別與振蕩電路連接的晶體諧振器、頻率調(diào)諧電路和放大電路；所述振蕩電路和放大電路與穩(wěn)壓電路連接，頻率調(diào)諧電路與濾波電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述振蕩器還連接有溫度控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述溫度控制電路包括用于檢測晶體諧振器溫度的溫度傳感電路和為晶體諧振器提供恒溫環(huán)境的恒溫控制電路，所述溫度控制電路與晶體諧振器熱耦合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述頻率調(diào)諧電路包括阻抗匹配模塊和與阻抗匹配模塊連接的高靈敏度調(diào)諧模塊，所述阻抗匹配模塊和聞靈敏度調(diào)諧|吳塊均與振蕩電路、濾波電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述分壓電路包括分壓偏置模塊和與分壓偏置模塊連接的低通濾波模塊，所述分壓偏置模塊與隔離電路連接，所述低通濾波模塊與穩(wěn)壓電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種寬壓控低相噪晶體振蕩器，其特征在于，所述隔離電路包括與分壓偏置模塊連接的低噪聲運算放大器和與低噪聲運算放大器連接的跟隨器模塊，所述跟隨器模塊與濾波電路連接。
【文檔編號】H03B5/04GK204013403SQ201420501862
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】蔣松濤 申請人:成都天奧電子股份有限公司