[实用新型]晶体振荡器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种晶体振荡器电路设计，用于优化晶体振荡器的相噪水平和稳定度。

背景技术

晶体振荡器属于高精度电子元件，在高要求的领域通常采用各项参数指标都更加优异的恒温晶体振荡器（OCXO），恒温晶体振荡器的精度更高，年老化率更低，相噪水平也比普通的晶体振荡器要好。恒温晶体振荡器有较大的局限性。目前的行业内常用的恒温晶体振荡器开机电流都要上百毫安，稳定后也要数十毫安，并且对环境要求高，不适合气流波动大的应用领域；并且现在很多军事、现代化工业仪器仪表都十分注重快速响应，一般的恒温晶体振荡器在说明书中都会提到上电都需要15min稳定时间，这极大的影响了工作效率。虽然目前的温度补偿晶体振荡器（TCXO）具有快速响应，功耗低等特点，但是温度补偿晶体振荡器的相位噪声及精度要求都达不到恒温晶体振荡器的水平。所以对于一些需要开机快速响应及电池供电的应用场合，需要设计一款响应速度快，功耗低，相噪参数好，精度高的晶体振荡器来解决市场空白。

发明内容

本实用新型提出的是一种晶体振荡器电路，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，采用电气性能互补的两颗TCXO，一颗稳定度高但是相位噪声略大的TCXO作为参考频率源，一颗相位噪声好但是稳定度稍差的TCXO作为频率输出源，利用单片机对锁相环芯片配置，从而对整个环路频率进行校准，使其具有良好的电气性能。

本实用新型的技术解决方案：晶体振荡器电路，其特征是包括锁相芯片IC1、单片机IC2、电源稳压芯片IC3、缓冲芯片IC4、参考源晶体振荡器TC1、受控晶体振荡器TC2/TC3、三阶环路滤波电路，它们贴装PCB板上；其中电源稳压芯片IC3的4V稳压电源的输出端分别连接锁相芯片IC1、单片机IC2和参考源晶体振荡器TC1的电源输入端，上电后的单片机IC2对锁相芯片IC1进行配置，参考源晶体振荡器TC1连接至锁相芯片IC1参考频率输入端，锁相芯片IC1电荷泵输出端通过三阶环路滤波电路连接至受控晶体振荡器TC2的压控端，受控晶体振荡器TC2/TC3的信号输出端接缓冲芯片IC4的频率输出端。

本实用新型的优点：

1）晶体振荡器上电响应快，缩短测量时间；

2）功耗低，更适用于移动设备。

附图说明

图1为晶体振荡器电路图。

图中的IC1是锁相芯片，IC2是单片机，IC3是电源稳压芯片，IC4是缓冲芯片，TC1是参考源晶体振荡器，TC2受控晶体振荡器，TC3是输出晶体振荡器。

具体实施方式

对照附图1，晶体振荡器电路，其结构是PCB板上贴装锁相芯片IC1、单片机IC2、电源稳压芯片IC3、缓冲芯片IC4、参考源晶体振荡器TC1、受控晶体振荡器TC2/TC3、三阶环路滤波电路，它们贴装PCB板上；其中电源稳压芯片IC3将外部输入5V电压进行稳压至4V，给锁相芯片IC1单片机IC2和参考源晶体振荡器TC1供电，单片机IC2在上电后对锁相芯片IC1进行配置，参考源晶体振荡器TC1连接至锁相芯片IC1参考频率输入，作为压控的基准频率，锁相芯片IC1电荷泵输出端通过三阶环路滤波连接至受控晶体振荡器TC2的压控端作为压控调频，受控晶体振荡器TC2/TC3的输出经过缓冲芯片IC4输出频率。

5V电源经IC3电源稳压芯片稳压到4V给TC1参考源晶体振荡器供电，其余直接有外部5V供电，IC2单片机上电后给IC1锁相芯片进行配置，TC1参考源晶体振荡器提供稳定频率给IC1锁相芯片作为基准频率，内部电荷泵给TC2受控晶体振荡器压控端提供调频脉冲，以使受控晶体振荡器输出频率在精确范围内。

实施例

按照附图将元器件贴装在PCB上后，进回流焊高温、降温冷凝，在单片机中写入程序，检查无误后，上电测试，锁相环工作，整个环路的相噪1kHz可以达到148dBc/Hz，并且在全温区（-40~70）℃内，温漂系数也相对较低，整体参数相对较好。