一、石英晶体振荡器在通信产业中的应用(论文文献综述)
苗自云[1](2021)在《基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计》文中进行了进一步梳理晶体振荡器作为频率源,在通信、卫星导航、靶场、作战指挥、电力、金融、智能制造等领域有着广泛的应用,涉及物理、测量、机械等多个学科。一般情况下,当存在外部参考时钟源时,晶振处于驯服状态,当参考时钟源不可用时,就必须采用频率补偿技术来维持本地晶振输出频率的精度和稳定度。本论文就守时系统在失去参考时钟源后如何对本地晶振的输出频率偏移进行补偿展开研究。首先阐述了晶体振荡器的发展历史、应用及研究现状,由众多研究者的研究内容可知,目前对于高精度守时系统的研究主要集中在如何最大可能地减少频率预测的误差,最终补偿晶体振荡器的频率偏移的落脚点仍然落在补偿电压值上。接着介绍了晶体振荡器的有关特性和工作原理,对影响输出频率稳定度的主要因素进行分析,阐明导致晶体振荡器稳定性差的原因,并通过分析压控特性得到补偿频率偏移的方法。在此基础上,考虑到温度和老化是导致频率偏移的主要因素,提出了一种基于神经网络的晶振频率预测算法。该算法利用晶振频率的以往测量值训练神经网络模型,刻画出晶振频率漂移的规律,提高晶振频率的预测精度。最后,根据晶振的压控特性,提出了一种基于CPLD和MCU芯片的高精度守时系统的设计方案,利用本身输出频率精度不高的压控晶体振荡器设计守时系统。该系统将由神经网络模型预测的频偏值转换为补偿电压值作用于晶振的压控端,改善晶振的输出频率稳定度从而实现高精度守时功能。同时搭建测试环境,对系统进行了性能测试,测试结果表明,使用该方法补偿后的晶体振荡器输出频率稳定度得到提高,使用神经网络预测频偏的方法是有效的,为实现低成本、高精度的频率源提供了有力保障。
张永光[2](2020)在《GPS驯服的高稳恒温晶振设计与实现》文中提出随着5G“新基建”作为国家战略被提出,通信市场迎来了更多的机遇和挑战。为迎合新一代通信系统的需求,本文设计了一种模块化的恒温晶体振荡器,将传统的恒温晶振与GPS驯服电路结合,以期同时保留卫星信号秒脉冲的长期稳定度优势和恒温晶振的超低短期稳定度优势。在可以接收到卫星信号时,恒温晶振以GPS的秒脉冲为基准完成锁定并输出高准确度的频率和高度同步的时间信息;在GPS信号丢失后的一段时间内,利用锁定阶段的数据建立起晶振的老化和温度特性模型,继续保持较高的频率准确度和较低的相位延迟。本文在晶振和驯服电路的设计上进行一些的改进,符合小型化、低成本化和可生产性的理念,极具市场竞争力。模块化的恒温晶振可大为减少通信设备厂商在时钟方面的研发工作,帮助他们更快地完成总体设计,预期市场前景广阔。本文的主要工作如下:1、通过对晶体谐振器和其等效电路地分析,选用43U-3rd-SC-cut-10M晶体谐振器作为主振元件;研究振荡电路的分类和相关特性,并设计了符合指标要求的SC-cut并联型三极管振荡电路;分析影响恒温槽的因素,确定设计方向,极大提升了小型化恒温槽的温度特性指标,并最终完成符合要求的恒温电路和槽体结构的设计。2、简要地阐述了设计驯服电路所需技术基础,包括GPS定位系统和时间间隔测量技术;结合设计产品的应用场景,对驯服系统的整体工作流程进行构思;按系统的驯服工作流程分步骤完成锁定和保持阶段的硬件和软件设计,其中锁定阶段主要使用了时间间隔测量技术、卡尔曼滤波算法和最小二乘法等技术,保持阶段主要是对恒温晶振自身的老化和温度特性进行建模和补偿。3、为产品化设计单板和批量的测试系统,以保障测试工作顺利进行;遵循指标书对成品进行性能测试,并列出测试结果,同时分析恒温晶振的关键指标及其影响因素。通过上述工作,最终的模块化恒温晶振指标达到了:自由运行阶段温度特性<±3ppb/-40℃~85℃,长期稳定度<±0.2ppb/天,短稳<5.0ppt/1s;锁定阶段相位抖动<±30ns,频率准确度<±1.0ppt/24小时;保持阶段<±10us/24小时的指标。
范凡[3](2020)在《晶体振荡器频率漂移自校准技术的研究》文中研究表明随着卫星导航、移动通信等技术的高速发展,对时钟频率源的性能提出了更高的要求。当前,晶体振荡器因为它的高性价比而在众多频率源中脱颖而出,但是由于其在连续运行的过程中容易受到内部老化、环境因素和负载特性变化的影响,输出频率值会发生单方向的漂移,限制了它在高精度领域的独立应用。为了提高晶振的性能,研制出符合5G时代标准的高稳晶体振荡器,本文研究了一种晶体振荡器频率漂移自校准技术。本文首先深入分析了晶体振荡器的工作原理、频漂特性和现有的频漂补偿技术;针对晶体振荡器在发生频率漂移时,其谐振参数也会发生相应的改变,从而引起谐振器两端输出瞬态相移变化这一现象,分析证明了晶体谐振参数分别与其输出频率和两端瞬态相移具有相关性;对晶体振荡器的输出频率与其两端输出瞬态相移进行同步测量,通过对数据进行处理和拟合,建立晶体振荡器的输出频率与其两端输出瞬态相移的数学模型;针对晶体振荡器的输出会因外部不稳定因素而掺杂噪声的问题,对采集到的数据进行均值滤波处理,根据排序统计理论将所有邻域的数据点进行排序,再取其中间值的方式来对异常点进行去除以完成滤波;为解决晶体谐振器两端的直接输出信号功率过小的问题,设计了功率增益更高的双共射放大电路,并结合L型匹配网络实现功率放大器,在工作频带内获得足够的增益,实现最大功率匹配;根据晶体振荡器的压控特性,用单片机控制模数转换器输出由低至高的电压给晶体振荡器压控端,记录频率变化数据,并利用最小二乘法拟合得出输出频率和压控电压之间的对应关系,最后得到相移、频率和压控电压三者之间的函数关系,并以此为理论依据研究了一种晶体振荡器频率漂移自校准技术。自校准系统通过数字化技术实现高精度的测量和控制,利用ADC对晶体谐振器两端输出信号进行实时采集,根据同频测相原理将采集到的数据转换为谐振器两端的输出瞬态相移,单片机通过相移与频率的函数关系计算出晶体振荡器输出频率的累计变化量,最后控制DAC输出反向补偿电压给晶体振荡器压控端,以补偿晶体振荡器的频率漂移,提升其频率准确度。实验结果证明本系统可以对晶体振荡器的频率漂移进行补偿,补偿后的晶体振荡器频率准确度相比之前提高了一个数量级。该系统无需引入外界高性能的基准源,其结构简单、应用灵活,为晶体振荡器的补偿技术提供了新的手段,具有很高的应用价值与意义。
胡子泳[4](2020)在《一种高频低噪声温度补偿晶体振荡器的设计》文中提出晶体振荡器在电子信息产业中有着非常广泛的应用,同时,对于电子仪器、国防军工、通信、航空航天等领域来说,晶体振荡器都对技术的发展与革新有着至关重要的作用。可以说,精密的晶体振荡器是电子系统的最重要一环。但是,在自然状况下随着温度的变化,晶体振荡器的输出频率会发生漂移。为了改善频率漂移带来的输出误差,常用的解决方案是采用温度补偿的方法来提高频率在温度变化时的稳定度。本文通过对于多种传统温度补偿方案的分析比较,结合对于温度补偿原理的分析,提出了一种新型温度补偿方案,避免了变容二极管的使用,也就避免了相位噪声指标的恶化。传统的温度补偿方法主要有利用热敏电阻网络的模拟补偿晶体振荡器(TCXO),数字补偿晶体振荡器(DTCXO)与如今常用的微机补偿晶体振荡器(MCXO)。但以上补偿方法归根结底离不开变容二极管的使用,需要在不同的温度点下,在变容二极管的两端加载特定的电压,用以将晶体振荡器的输出频率补偿至固定的值,这个特定的电压也可以称为补偿电压。正因为如此,晶体振荡器中的固有交流电压一定会对补偿电压产生一定程度的干扰,导致相位噪声的恶化。本课题设计了12.8MHz的温度补偿样机,首先测得了在未经补偿状况下的频率温度曲线,同时采用一个特定温度系数的电容与晶体谐振器串联来构成温度补偿,避免了使用变容二极管,温度系数可以由测得的频率温度曲线确定,该电容可以称为补偿电容。通过温度传感器(DS18B20)获得实时的温度,并且设计一个模拟开关电路在不同温度下选用不同的补偿电容(本课题中共选用了3个不同的补偿电容)。得到的实验数据证实:在-20℃到+70℃的温度范围内,温度补偿后的频率稳定度在±1.95ppm以内,也避免了变容二极管的使用,相位噪声指标的恶化程度有所降低,在偏离载波100Hz处,相位噪声为-110dBc/Hz,在偏离载波1KHz处,相位噪声为-140 dBc/Hz。
叶羽铭[5](2020)在《一种压控温补晶体振荡器(VCTCXO)的设计和实现》文中提出晶体振荡器作为现代通信、精密仪器等各个高精尖领域的频率基准源,对保持仪器设备的正常稳定工作起着至关重要的作用。由于石英晶体自身的物理特性,使用石英晶体构成的石英谐振器具有非常高的品质因素和振荡频率,而品质因素是决定振荡器工作稳定的必要条件。同样由于其物理特性,石英晶振的频率随温度变化逐渐偏离中心频率,如果晶振采用基于变容二级管的调频功能设计压控温补晶体振荡器(Voltage Controlled and Temperature Compensated Oscillator),其因温度变化带来的频率偏移会随着调节频偏的增加而增加,也就是所谓的Trim效应。为了应对Trim效应带来的频率不稳定性,结合电压控制和温度补偿的原理,使用一个变容二级管构成基于反相器的皮尔斯振荡电路,使用微处理器记录控制信息,根据实时温度对压控温补晶体振荡器进行补偿。本设计的重点在于获取振荡器的温度-频率-电压的准确数据和有效拟合,所以采用两种补偿方案。第一种基于传统的最小二乘法拟合控制曲线,简单有效,能够通过微处理器快速计算控制电压进行反馈,但是因为补偿函数自身局限性导致控制精度不足。经过对于最小二乘法补偿导致误差的分析,基于传统方案,提出第二种补偿方案,新型插值补偿。该补偿函数结合最小二乘法拟合函数的变化趋势,并且利用原始数据对构建函数进行插值修正,仍然能够快速进行控制电压实时计算,同时可以减轻传统方案带来的控制精度下降问题。本设计从振荡原理出发,研究了起振原理,结合LC振荡电路、石英晶体谐振器进行具体分析,使用仿真进行验证,分析了石英晶体振荡器具有非常高的品质因素和频率稳定度,还有使用变容二级管进行频率调节的原因。为了便于集成到数字电路之中,采用皮尔斯振荡电路,接着对硬件电路,包括存储控制曲面进行总体调度的主控电路、测量实时温度的测温电路、控制变容二级管电压的DAC电路、保证PCB电压稳定的供电电路和下载通信电路的搭建进行了说明。通过相关芯片文档,结合具体的需求编写驱动和软件,经过测试验证达到设计要求。最后进行数据的获取和处理,拟合函数对两种数据采集方案进行对比,结果证明本次设计的压控温补晶体振荡器能够在-3070摄氏度的温度范围,±60ppm的频率调节范围达到±1ppm的频率稳定度,达到本次设计的预期目标。
石立志[6](2019)在《基于Hershey Kiss波形调制的时钟发生器设计》文中研究表明在去年,美国以中兴通讯公司非法出口通信设备为由,禁止中兴与美国企业交易,因而无法采购主力通信设备和智能手机的关键芯片,造成整机设备和智能手机业务停产停售,中兴蒙受巨大损失。在此事件之后,芯片国产化替代进程再次迎来广泛关注。中国作为全球最大的半导体消费市场,在降低电磁干扰(EMI)方面对扩频时钟芯片的需求量也非常巨大。传统的方法是使用金属屏蔽盒以及RCL无源滤波器来实现降低EMI,但电路系统的复杂程度越来越高,该方法已经很难达到屏蔽的目的。而目前国内还没有低频段的扩频时钟系列产品,此类芯片国产化迫在眉睫。论文提出了一种Hershey Kiss波形调制的扩频时钟生成电路,其可有效降低EMI,它的工作原理是通过将输出时钟的信号能量展宽到一个窄带范围内,从时钟信号的源头减小电磁能量辐射。论文提出基于Hershey Kiss波形调制技术的原理为:利用三角波产生器和一阶Sigma-Delta调制器产生近似特殊斜率的Hershey Kiss波形。这种波形调制的优势,相对于三角波和正弦波调制出来的频谱平坦度更好,平坦度保持在2dB以内。论文首先对中心频率调制的原理理论分析,并且对Sigma-Delta调制器进行了Matlab建模和仿真。后续章节对扩频发生器的关键组成部分进行电路设计和仿真。最后基于各个模块的设计,开展基于Hershey Kiss波形调制的扩频时钟电路整体设计和仿真,并且完成了物理版图实现和封装样片测试。设计指标为输入参考时钟频率为25MHz、输出中心频率为200MHz、调制频率为31.5kHz、环路带宽140kHz、可配置扩频率和辐射峰值衰减大于10dB。本设计是基于SMIC 0.13um CMOS工艺完成的电路系统设计和物理版图实现,完成了流片、封装和样片测试。其测试结果为时钟发生器的输出中心频率为200MHz、调制频率为32kHz、环路带宽为139kHz、扩频率可配置为-0.75%、-0.5%、±0.25%、0%四档可调,辐射峰值降低了12.3dB@0.5%、16dB@0.75%。测试结果与研制目标基本一致,满足课题芯片的预期设计要求。论文中的扩展频谱时钟电路具有数字电路实现、可灵活配置、输出频谱平坦度好等优点,达到了预期效果。
李艺媚[7](2019)在《一种宽调谐温度补偿振荡器的设计》文中提出晶体振荡器作为电路的“心脏”为各个系统提供频率基准,广泛应用于定位/导航系统、无线通信、交通等几乎所有军用及民用电子产业。不同的应用场景衍生了不同晶体振荡器,如频率稳定性最高的恒温晶体振荡器,频率稳定性较高使用场景最多的温度补偿晶体振荡器以及可用于频率调谐的压控晶体振荡器,然而兼具宽频率调谐范围和高频率稳定度的晶体振荡器市场上仍比较欠缺。我国在晶振领域的研究起步较晚,高精度晶体振荡器技术几乎掌握在国外几大晶振巨头手中,随着国内自主芯片和无线通信产业的崛起,拥有自主研发的高精度晶振非常必要。本文展示了一种具有宽频率调谐范围、高频率稳定度的温度补偿晶体振荡器的设计方案,该晶振在-70ppm+90ppm的压控频偏范围内频率相对稳定度达±1ppm,晶振的测试温度范围为-30℃+70℃。并且,该温度补偿方案具有克服Trim效应的潜力。温度补偿晶体振荡器由单片机和压控晶体振荡器组成,采集初始数据后拟合函数对系统进行温度补偿。为了探讨出最佳的电路结构和最佳的补偿方法,本文使用了两种方案来实现宽调谐温度补偿晶体振荡器。第一种:振荡电路核心元器件为两个变容二极管,理论上可以从电路结构来使压控晶体振荡器更稳定,然后使用两个压控端分别控制两个变容二极管,一个变容二极管用于调频,另一个变容二极管用于稳频。第二种:振荡电路中只使用一个变容二极管,理论上可以使压控晶体振荡器具有更宽的频率调谐范围,补偿时只用一个电压充当调频电压和稳频电压,拟合二元函数进行频率设置和温度补偿,压控电压由压控频偏和环境温度共同决定。两种方案分别做出硬件电路板,完成软件通信,然后进行温度实验。第一次实验获取数据后拟合函数用于温度补偿,第二次实验验证补偿效果。实验结果证明,第二种方案明显优于第一种,后者电路结构更简单,频率调谐范围更宽且经过二元函数补偿后具有更高的频率稳定度。作为影响晶体振荡器温度补偿准确度的最大的因素,Trim效应是所有晶振研究工作者所要克服的难关。本文复现了Trim效应,并且证明了使用二元函数补偿的方法可以克服晶体振荡器的Trim效应,从而实现高频率稳定度。
王远志[8](2019)在《S波段频率合成器的研制》文中指出频率合成技术的最早提出在二十世纪三十年代,至今为止有大量的频率合成相关的研究与设计被提出,在各类的电子通讯系统发展过程中发挥着至关重要的作用。S波段一直是一个非常重要的频段,广泛应用于雷达通信、卫星通信、蓝牙设备、无线设备甚至于当下热门的5G技术,在这样一个设计背景之下本文提出设计一款工作在S波段的频率合成器。根据工作类型和设计方法的不同,频率合成器有很多分类,本文选择使用了锁相频率合成的技术路线,首先介绍分析了锁相环路的结构组成,包括参考源、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等器件,随后根据锁相环路的相位模型,推导计算了锁相环路的传输函数,并对锁相环的相位噪声与杂散指标进行了简要分析。本文根据晶体管电路和振荡器电路的设计理论,结合了经典的Leeson公式和品质因数理论讨论,在ADS(Advanced Design System)软件中针对振荡器电路偏置电路、调谐电路、反馈回路等进行了相关仿真,基于品质因数的改进模型,一定程度上改善了振荡器电路的相位噪声特性,最终成功设计、制作了一个工作在3.0GHz到3.6GHz的压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator),相位噪声为-90dBc/Hz@10kHz,基本符合设计指标要求,并将本文设计与市面上主流厂商的VCO芯片进行了部分指标比较,证明本文设计的VCO设计花费低,设计灵活,在性能指标上也比较接近成熟产品,具备一定的应用价值。随后本文针对锁相环路中环路滤波器的设计阶数进行ADS仿真分析讨论,选择了三阶环路滤波器的滤波器方案,随后经过ADIsimpll软件对环路带宽以及环路系统进行仿真验证后,根据锁相环芯片ADF4150的功能需要与芯片配置,设计了相应的芯片外围电路,最后配合第三章设计的压控振荡器、外协的控制板电路实现控制操作完成了S波段频率合成器的设计,并对输出功率、相位噪声、频谱杂散等指标进行了测试,该频率合成器稳定工作,可稳定输出3GHz-3.6GHz信号,信号幅度大于-5dbm,相位噪声约为-95dBc/Hz@10kHz,杂散抑制情况良好,达到60dB以上。本文设计基于振荡器设计理论和锁相环频率合成理论,完成了一款以晶体管电路为基础的压控振荡器电路,并在此基础上设计补充了锁相环路其他器件例如环路滤波器,通过对芯片的ADF4150的配置,最终实现了一款工作在S波段内的锁相环式频率合成器,并完成了对相位噪声、输出功率、杂散抑制等指标的测试,该器件性能良好,满足了设计需求,具备了一定的应用价值。最后在本文结尾总结了设计的一些不足之处,并提出了后续的工作安排与设计展望。
孙明远[9](2018)在《低功耗射频接收机前端关键模块的技术研究》文中进行了进一步梳理随着物联网、人工智能和生命科学等领域的交叉快速发展,人类正逐步进入智能和信息社会。射频前端模块作为电子设备与外界通信的重要媒介,其性能直接决定了电子设备的通信模式、通信质量、稳定性和待机时间等重要性能指标。随着半导体工艺和通信技术的不断发展,射频前端模块向着超宽带,超高频以及超低功耗等方向不断探索。本文就射频接收机前端的关键模块低噪声放大器、混频器和频率源进行了广泛而深入的研究,主要研究成果如下:1.由于目前大多数超宽带低噪声放大器设计面临着高功耗和低集成度等缺点,本文给出了一种在芯片面积及功耗方面具有显着优势的超宽带低噪声放大器电路。电路的第一级和第二级利用电流复用技术将晶体管进行堆叠以降低功耗;利用电感峰化技术实现在高频处增益的平坦性,同时结合电阻负反馈结构实现输入级的匹配。最终测试工作带宽为2.810 GHz,平均功率增益、噪声系数、功耗以及芯片面积分别为13.2 dB、4.38 dB、6.54 mW和0.07 mm2。2.针对于现代无线通信中对于多模、多频带和多功能的要求,本文提出了一种可变增益超宽带低噪声放大器电路。低噪声放大器电路采用两级放大结构,电路的第一级通过采用电阻负反馈技术与电感负反馈技术实现输入阻抗匹配,利用电感峰化技术保证了电路增益的平坦性。第二级电路采用共源放大器结构,通过控制第二级负载阻抗和放大管的工作状态实现增益变化。最终低噪声放大器在310GHz频段范围内增益可以在-13.216.4 dB范围内连续变化,最小噪声系数、最大功耗以及芯片面积分别为3.7 dB、16.2 m W和0.12 mm2。3.为满足现代通信系统多频带和多模式的要求,本文给出了一种超宽带可变增益混频器电路设计。电路采用共栅放大输入级和吉尔伯特双平衡混频器结构,利用共栅放大电路负载可变来实现增益变化。混频器工作频带为320 GHz,转换增益变化区间为5.614.8 dB,高增益下噪声系数为6.88.5 dB,线性度IIP3大于3dBm,隔离度大于30 d B,功耗为11.314.7 dB之间。4.针对于目前超高频振荡器效率较低和难以片内集成的缺点,本文设计了一种天线集成型超高频振荡器。首先利用最大功率输出理论实现有源器件的最大功率输出,然后通过接地共面波导来实现谐振回路,有效减小了芯片面积。最后设计了一种片内集成宽带天线,在保证增益和效率的同时,实现了与振荡器的片内集成。振荡器振荡频率为283 GHz,静态电流功耗为13.176 mA,输出功率0.751 mW,直流射频转换效率达到4.75%。5.根据目前高频锁相环对低功耗及低相位噪声的需求,本文提出了一种Ka波段低功耗整数分频锁相环结构。压控振荡器通过增加驱动级使其对第一级分频器电路具有足够的驱动能力和隔离能力。分频器部分通过一个差分转单端的模块使得电流模逻辑分频器和门电路分频器串联起来,极大的降低了设计功耗。锁相环整体功耗为33.6 mW,VCO相位噪声在1 MHz频偏处达到-105 dBc/Hz,调谐范围为25.5 GHz30.3 GHz,并且实现了接近恒定的Kvco。6.对于目前晶体振荡器高集成度的需求,本文设计了两种应用型晶体振荡器。恒温晶体振荡器电路经过相关理论分析及仿真工作,实现了电路的B模抑制,其功耗及相位噪声达到了目前市面上相关分立器件产品的水平。通过将稳压模块,分频模块和温控模块进行片内集成,大大提高了恒温晶体振荡器的集成度,有利于应用在多种应用场景中。温度补偿型晶体振荡器通过将稳压电路,选频驱动电路等电路模块集成在片内,在保证了输出信号相位噪声等性能的情况下,极大的提高了晶体振荡器的集成度。相关测试参数性能可以达到目前市场上分立器件搭建的晶体振荡器性能指标,满足了目前市场对于小型化的需求,并已经实现商用。
焦俊杰[10](2016)在《一种新型VCTCXO的设计和实现》文中研究表明晶体振荡器是各种电子设备的核心元器件,随着现在智能设备的迅速发展和广泛使用,对晶体振荡器提出的性能指标要求越来越高,需求也越来越大。在各类通讯设备中,如全球定位系统等,往往需要压控晶体振荡器来构成信号发生器和频率合成装置,晶体振荡器的可调频宽也极大地影响了设备的性能。同时,晶体振荡器因为其本身的固有特性,随着温度的变化会产生一定程度上的频率漂移,这在对频率精度要求较高的场合是不希望看到的。在许多应用场合中,不仅希望采用的晶体振荡器具有频率调制功能,还希望它具有良好的频率温度特性。采用微处理器进行补偿的晶体振荡器因为具有体积小、功耗低且补偿精度高等特点逐渐地吸引了研究学者们的注意。基于以上考虑并结合当前晶体振荡器发展现状,本文设计并实现了一种新型压控温度补偿晶体振荡器(VCTCXO)。该晶体振荡器采用了微处理器同时实现了温度补偿和电压控制功能,在宽温度范围内保证了高频率稳定度的同时,也可以进行频率的调制。为了保证所设计的VCTCXO频率温度特性的精度,本文中选用的微处理器是STM32,相比较于51单片机其性能优越,可以采用不同的控制算法来实现更好的补偿效果。同时也设计了PC端上位机实时系统来对设计的VCTCXO温度补偿和电压控制进行在线观测。本设计实现了温度补偿和电压控制所需的两个补偿电压均是施加在晶体振荡器相连的同一颗变容二极管上。与传统压控温度补偿晶体振荡器需要两个变容二极管相比,本文采用的方法有效地避免了不同变容二极管间相互干扰的现象,能够得到相对更好的频率温度特性。通过试制VCTCXO样机并进行一系列的温度实验,我们验证了所设计VCTCXO的现实可行性。首先我们测得了压控振荡器(VCXO)选定的三个中心频率的频率温度特性,然后分别测得在不同温度点下将频率补偿回中心频率处所需的补偿电压。再通过算法进行拟合,将拟合后的算法写入软件,然后展开温度补偿和频率调制的验证实验。得到的实验结果表明:在不同的中心频率下,试制的VCTCXO样机频率稳定度均达到2ppm以下,达到了预期的设计目标。
二、石英晶体振荡器在通信产业中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石英晶体振荡器在通信产业中的应用(论文提纲范文)
(1)基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 晶体振荡器的国内外发展历史及研究现状 |
1.2.1 国内外发展历史 |
1.2.2 研究现状 |
1.3 论文研究内容及章节安排 |
第2章 守时系统与晶体振荡器 |
2.1 守时系统 |
2.1.1 概述 |
2.1.2 石英谐振器相关特性 |
2.2 晶体振荡器的分类 |
2.2.1 按晶体切型分类 |
2.2.2 按晶体补偿类型分类 |
2.3 晶体振荡器的主要性能指标及压控特性 |
2.3.1 主要性能指标 |
2.3.2 晶体振荡器的压控特性 |
2.4 晶体振荡器的影响因素 |
2.4.1 温度特性 |
2.4.2 老化特性 |
2.4.3 其它因素 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于神经网络的晶振频偏预测算法 |
3.1 神经网络概述 |
3.2 神经网络模型结构与学习算法 |
3.2.1 BP神经网络模型结构与学习算法 |
3.2.2 RBF神经网络模型结构与学习算法 |
3.3 数据样本及数据预处理 |
3.3.1 数据样本 |
3.3.2 数据预处理 |
3.4 神经网络的构建 |
3.4.1 BP神经网络的构建 |
3.4.2 RBF神经网络的构建 |
3.5 基于神经网络的预测结果与分析 |
3.5.1 算法仿真实现 |
3.5.2 仿真结果分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 晶振频率漂移补偿设计 |
4.1 系统总体方案 |
4.2 硬件方案的选择 |
4.2.1 硬件总体设计 |
4.2.2 FPGA和 MCU的选型 |
4.2.3 其它硬件的选型 |
4.3 软件总体设计 |
4.4 补偿系统性能测试及误差分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(2)GPS驯服的高稳恒温晶振设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.3 本文的主要贡献与创新 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 高稳恒温晶振的设计 |
2.1 石英晶体谐振器的研究 |
2.1.1 选择石英作为谐振器的原因 |
2.1.2 提高频率温度特性的设计思路 |
2.1.3 振荡时晶体的参数分析 |
2.2 晶体振荡器电路实现 |
2.2.1 如何满足起振条件 |
2.2.2 振荡电路的分类研究 |
2.2.3 带容性负载的谐振器分析 |
2.2.4 振荡部分的实现 |
2.2.5 供电和输出电路部分的实现 |
2.3 恒温系统的实现 |
2.3.1 控温电路的研究 |
2.3.2 恒温槽的研究 |
2.3.3 控温部分的实现 |
2.4 本章小结 |
第三章 驯服部分的设计 |
3.1 驯服的基础条件研究 |
3.1.1 GPS全球卫星导航系统 |
3.1.2 时间间隔测量技术研究 |
3.1.3 驯服系统工作流程 |
3.2 锁定的实现 |
3.2.1 锁定的硬件电路 |
3.2.2 时间间隔测量部分的实现 |
3.2.3 相位数据的线性拟合 |
3.2.4 测量数据的软件滤波 |
3.3 保持的实现 |
3.3.1 保持的相关因素 |
3.3.2 老化模型的建立 |
3.3.3 温度模型的建立 |
3.4 本章小结 |
第四章 成品测试结果分析 |
4.1 测试准备工作 |
4.1.1 单片和批量测试板 |
4.1.2 测试设备 |
4.1.3 产品规格书 |
4.2 测试结果与分析 |
4.2.1 功率 |
4.2.2 输出波形 |
4.2.3 短期稳定度和相位噪声 |
4.2.4 老化特性 |
4.2.5 温度特性 |
4.2.6 频率准确度和压控特性 |
4.2.7 锁定特性 |
4.2.8 保持特性 |
4.2.9 报文的接收和发送 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 后面工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)晶体振荡器频率漂移自校准技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状和发展动态 |
1.2.1 国外研究现状及发展动态 |
1.2.2 国内研究现状及发展动态 |
1.3 论文内容及章节安排 |
第二章 晶体振荡器的基本原理和频漂特性 |
2.1 晶体振荡器的工作原理 |
2.2 晶体振荡器的压控特性 |
2.3 晶体振荡器频率漂移特性的分析 |
2.3.1 温度因素 |
2.3.2 老化因素 |
2.4 晶体振荡器的补偿方法探究 |
2.4.1 老化模型预测 |
2.4.2 温度补偿方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 方案的理论分析和实验验证 |
3.1 晶体谐振器的谐振参数和电抗频率特性 |
3.2 谐振器两端相移与频率的函数关系的理论分析 |
3.3 谐振器两端瞬态相移变化与频率变化关系的实验验证 |
3.4 数学模型的建立 |
3.5 本章小结 |
第四章 数字化的自校准系统设计 |
4.1 系统方案设计 |
4.2 数字化测量方法的分析与ADC的运用 |
4.3 系统各个模块的设计与选型 |
4.3.1 放大电路设计 |
4.3.2 数据处理模块 |
4.3.3 反馈控制模块设计 |
4.3.4 硬件设计 |
4.4 压控晶体振荡器压控端电压与输出频率之间的关系建立 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验结果及误差分析 |
5.1 系统验证和数据分析 |
5.1.1 晶体振荡器的开机特性和频率漂移 |
5.1.2 晶体振荡器老化漂移现象的改善效果 |
5.2 自校准系统的主要影响因素分析 |
5.2.1 外部干扰对实验的影响 |
5.2.2 模数转换过程中的影响 |
5.2.3 运放对测量相位差的影响 |
5.2.4 其它误差 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)一种高频低噪声温度补偿晶体振荡器的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 晶体振荡器研究工作的背景与意义 |
1.2 晶体振荡器的研究现状与发展趋势 |
1.3 本文的主要工作与创新 |
1.4 论文的结构安排 |
第二章 晶体振荡器与温度补偿 |
2.1 石英晶体谐振器 |
2.1.1 石英晶体简介 |
2.1.2 石英晶体振荡器的分类 |
2.1.3 石英晶体谐振器的频率温度特性 |
2.1.4 石英晶体振荡器的常见参数 |
2.2 振荡原理分析 |
2.3 温度补偿晶体振荡器 |
2.3.1 常见的温度补偿方案 |
2.3.2 常见温度补偿的原理与缺点 |
2.4 本文设计方案 |
2.5 振荡电路选择 |
2.6 仿真验证 |
2.7 相位噪声 |
2.8 本章小结 |
第三章 硬件电路的设计 |
3.1 硬件总体设计思路 |
3.2 各模块电路的设计 |
3.2.1 器件选型 |
3.2.2 测温电路 |
3.2.3 模拟开关电路与上位机 |
3.2.4 振荡电路 |
3.2.5 电源电路 |
3.2.6 通信串口部分 |
3.3 原理图与样机实物 |
3.4 本章小结 |
第四章 软件驱动与功能测试 |
4.1 DS18B20 驱动程序 |
4.2 上位机温度设定驱动程序 |
4.3 仿真测试 |
4.3.1 仿真软件介绍 |
4.3.2 仿真电路的搭建 |
4.3.3 软件调入 |
4.3.4 仿真过程与结果 |
4.4 电源电路测试 |
4.5 振荡电路测试 |
4.6 本章小结 |
第五章 实验与数据处理 |
5.1 实验环境搭建 |
5.2 温度补偿验证实验 |
5.3 相位噪声测量实验 |
5.3.1 信号源分析仪简介 |
5.3.2 相位噪声测量结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 后续展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)一种压控温补晶体振荡器(VCTCXO)的设计和实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 发展历程和研究现状 |
1.3 本文的主要内容与创新 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 振荡器和补偿方式 |
2.1 振荡原理 |
2.2 LC振荡电路 |
2.2.1 LC谐振器频率特性和Q值 |
2.2.2 LC振荡电路 |
2.3 石英晶体振荡器 |
2.3.1 石英谐振器的频率特性 |
2.3.2 石英晶体谐振器的切型 |
2.3.3 晶体振荡器分类 |
2.3.3.1 普通晶振(packaged crystal oscillator) |
2.3.3.2 压控晶振(voltage controlled oscillator) |
2.3.3.3 温补晶振(temperature compensated crystal oscillator) |
2.3.3.4 恒温晶振(oven controlled crystal oscillator) |
2.3.3.5 压控温补晶振(vctcxo) |
2.4 最小二乘法拟合曲线的优缺点 |
2.5 本设计方案 |
2.6 本章小结 |
第三章 VCTCXO硬件设计 |
3.1 晶振电路选型 |
3.1.1 变容二极管 |
3.1.2 反相器 |
3.1.3 晶振电路 |
3.2 控制电路选型 |
3.3 下载和通信电路 |
3.4 测温电路 |
3.5 Dac模块 |
3.6 供电模块 |
3.7 本章小结 |
第四章 VCTCXO软件设计 |
4.1 硬件测试 |
4.1.1 电源测试 |
4.1.2 晶振输出测试 |
4.2 串口通信/下载 |
4.3 温度测量 |
4.4 DAC模块 |
4.5 数据测试和温度补偿程序 |
4.6 本章小结 |
第五章 实验和补偿实现 |
5.1 实验平台搭建 |
5.2 压控特性实验 |
5.3 压控数值实验 |
5.4 最小二乘法拟合曲线补偿 |
5.5 新型插值拟合补偿 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)基于Hershey Kiss波形调制的时钟发生器设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外扩频时钟技术发展状况 |
1.2.2 国内扩频时钟技术发展状况 |
1.3 本论文的主要工作 |
1.4 论文的结构安排 |
第二章 HERSHEY KISS波形调制及小数分频原理 |
2.1 HERSHEY KISS波形调制 |
2.1.1 调制原理分析 |
2.1.2 扩频调制信号幅度控制 |
2.1.3 扩频调制信号波形调制 |
2.2 模拟调制和数字调制结构分析 |
2.3 SIGMA-DELTA调制器 |
2.3.1 一阶SIGMA-DELTA调节器 |
2.3.2 MASH1-1-1 型调制器结构分析 |
2.3.3 抖动电路(DITHER) |
2.3.4 MASH1-1-1 调制器仿真 |
2.4 本章小结 |
第三章 HERSHEY KISS波形调制时钟发生器的设计与仿真 |
3.1 时钟发生器的结构框图 |
3.2 石英晶体振荡电路设计及仿真 |
3.2.1 石英晶体振荡电路原理 |
3.2.2 石英晶体振荡电路设计及仿真 |
3.3 鉴频鉴相器和电荷泵的设计及仿真 |
3.3.1 鉴频鉴相器设计 |
3.3.2 电荷泵的设计 |
3.4 压控振荡器的设计及仿真 |
3.4.1 压控振荡器电路原理 |
3.4.2 压控振荡器的设计及仿真 |
3.5 环路滤波器的设计 |
3.6 HERSHEY KISS波形调制器模块的设计及仿真 |
3.7 时钟发生器的瞬态仿真 |
3.8 本章小结 |
第四章 时钟发生器传输函数和相噪的设计及仿真 |
4.1 环路传输函数分析 |
4.2 系统环路参数设计 |
4.3 系统噪声和抖动分析 |
4.4 分模块相噪分析及系统相噪仿真 |
4.4.1 参考输入时钟的相噪特性 |
4.4.2 鉴频鉴相器和电荷泵的相噪特性 |
4.4.3 环路滤波器的相噪特性 |
4.4.4 压控振荡器的相噪特性 |
4.4.5 分频器的相噪特性 |
4.4.6 系统的输出相噪仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 芯片的版图实现与测试 |
5.1 芯片的版图实现 |
5.2 芯片的测试结果及分析 |
5.2.1 测试系统 |
5.2.2 芯片的测试结果 |
5.2.2.1 时域波形测试 |
5.2.2.2 频谱曲线测试 |
5.2.2.3 相位噪声曲线测试 |
5.2.2.4 参考杂散曲线测试 |
5.2.3 测试结果与设计指标对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(7)一种宽调谐温度补偿振荡器的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 晶体振荡器的研究背景及意义 |
1.2 晶体振荡器的国内外发展历史及研究现状 |
1.3 论文的主要工作 |
1.4 论文章节安排 |
第二章 振荡器介绍 |
2.1 LC振荡器 |
2.2 石英晶体振荡器 |
2.2.1 石英晶体谐振器介绍 |
2.2.2 石英晶体振荡器的分类 |
2.3 温度补偿晶体振荡器 |
2.3.1 温度补偿原理 |
2.3.2 变容二极管实现频率调谐 |
2.3.3 模拟温度补偿晶体振荡器 |
2.3.4 数字温度补偿晶体振荡器 |
2.4 晶体振荡器的TRIM效应 |
2.5 本章小结 |
第三章 双变容二极管宽调谐温度补偿晶体振荡器 |
3.1 宽调谐温度补偿晶体振荡器系统简介 |
3.2 硬件设计 |
3.2.1 振荡电路设计 |
3.2.2 主控电路设计 |
3.2.3 辅助电路设计 |
3.3 硬件的实现 |
3.4 补偿方法 |
3.5 软件设计与实现 |
3.6 实验及数据处理 |
3.6.1 实验环境介绍 |
3.6.2 初始数据获取及处理 |
3.6.3 验证实验及结果分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 改进型宽调谐温度补偿晶体振荡器 |
4.1 总体改进 |
4.1.1 振荡电路的改进 |
4.1.2 二元函数补偿法 |
4.2 硬件实现 |
4.3 软件设计与实现 |
4.4 实验及数据分析 |
4.4.1 初始数据获取及处理 |
4.4.2 验证实验及结果分析 |
4.5 两种晶振对比分析 |
4.5.1 补偿前性能对比 |
4.5.2 补偿后性能对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(8)S波段频率合成器的研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 频率合成技术的国内外研究现状 |
1.3 主要工作内容 |
1.4 本文章节安排 |
第二章 锁相频率合成技术基础 |
2.1 锁相环路的组成 |
2.1.1 参考源 |
2.1.2 鉴相器 |
2.1.3 环路滤波器 |
2.1.4 压控振荡器 |
2.2 锁相环路工作原理 |
2.2.1 锁相环路相位模型 |
2.2.2 锁相环路相噪特性 |
2.2.3 锁相环路杂散特性 |
2.3 本章小结 |
第三章 压控振荡器的设计与实现 |
3.1 振荡器理论 |
3.1.1 经典振荡器电路 |
3.1.2 负阻振荡理论 |
3.1.3 反馈振荡理论 |
3.1.4 振荡器电路设计中品质因数类型的讨论 |
3.2 压控振荡器设计与仿真 |
3.2.1 器件选择 |
3.2.2 仿真设计 |
3.2.3 基于品质因数的压控振荡器设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 S波段频率合成器的设计与实现 |
4.1 设计方案 |
4.2 核心部件设计与实现 |
4.2.1 锁相环芯片 |
4.2.2 芯片外部电路 |
4.2.3 环路滤波器设计 |
4.3 锁相环仿真与实现 |
4.3.1 系统指标分解 |
4.3.2 系统仿真与实现 |
4.4 本章小结 |
第五章 系统测试与结果分析 |
5.1 系统测试 |
5.2 结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 不足与后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)低功耗射频接收机前端关键模块的技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 超宽带低噪声放大器和混频器的研究动态 |
1.2.2 超高频频率源的研究动态 |
1.2.3 锁相环频率合成器的研究动态 |
1.2.4 晶体振荡器电路的研究动态 |
1.3 本文的主要研究内容及创新工作 |
1.4 论文的结构安排 |
第二章 射频接收机前端的基础理论介绍 |
2.1 射频接收机前端架构 |
2.1.1 直接变频接收机 |
2.1.2 超外差接收机 |
2.1.3 低中频接收机 |
2.1.4 镜像抑制接收机 |
2.1.5 数字中频接收机 |
2.2 接收机的基本参数概念 |
2.2.1 增益 |
2.2.2 灵敏度与噪声系数 |
2.2.3 选择性和线性度 |
2.2.4 动态范围 |
2.3 低噪声放大器和混频器基本理论知识 |
2.3.1 噪声系数和增益 |
2.3.2 输入输出匹配和隔离度 |
2.3.3 稳定性 |
2.3.4 线性度和带宽 |
2.3.5 低噪声放大器和混频器设计流程 |
2.4 频率源基本理论知识 |
2.4.1 相位噪声 |
2.4.2 谐波抑制 |
2.5 频率源的分类 |
2.5.1 LC振荡器频率源 |
2.5.2 声表面波谐振器频率源 |
2.5.3 石英晶体谐振器频率源 |
2.5.4 锁相环频率源 |
2.6 本章小结 |
第三章 超宽带低噪声放大器及混频器的研究与实现 |
3.1 引言 |
3.2 低噪声放大器相关理论分析 |
3.2.1 噪声源分析 |
3.2.2 低噪声放大器结构分析 |
3.2.3 宽带低噪声放大器带宽展宽技术 |
3.3 低功耗超宽带低噪声放大器具体研究与实现 |
3.3.1 电路设计与分析 |
3.3.2 版图设计与测试结果 |
3.4 可变增益超宽带低噪声放大器研究与实现 |
3.4.1 电路设计与分析 |
3.4.2 版图设计与测试结果 |
3.5 可变增益超宽带混频器的研究与设计 |
3.5.1 电路设计与分析 |
3.5.2 仿真结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 高频频率源的研究与设计 |
4.1 引言 |
4.2 振荡器模型分析 |
4.3 天线集成型超高频振荡器设计 |
4.3.1 最大功率输出实现方法 |
4.3.2 传输线及天线设计 |
4.3.3 仿真结果 |
4.4 Ka波段低功耗锁相环频率合成器设计 |
4.4.1 锁相环线性模型分析 |
4.4.2 压控振荡器分析与设计 |
4.4.3 分频器分析与设计 |
4.4.4 锁相环其他模块设计 |
4.4.5 版图设计及仿真结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 集成型石英晶体振荡器电路的研究与设计 |
5.1 引言 |
5.2 晶体振荡器模型分析 |
5.3 集成型恒温晶体振荡电路的研究 |
5.3.1 集成型恒温晶体振荡设计方案 |
5.3.2 稳压模块和分频器模块设计 |
5.3.3 输出驱动级设计 |
5.3.4 温控模块设计方案 |
5.3.5 振荡器模块设计及实现 |
5.4 集成型温度补偿晶体振荡器的研究与实现 |
5.4.1 集成型温度补偿晶体振荡器设计方案 |
5.4.2 温度补偿模块 |
5.4.3 稳压模块 |
5.4.4 振荡模块和选频设计 |
5.4.5 版图设计及测试结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(10)一种新型VCTCXO的设计和实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 晶体振荡器研究背景 |
1.1.2 研究现状与发展趋势 |
1.2 论文主要内容 |
1.2.1 研究内容及意义 |
1.2.2 预期目标 |
1.3 论文结构安排 |
第二章 晶体振荡器基础知识 |
2.1 晶体振荡器基本原理 |
2.1.1 石英晶体物理特性 |
2.1.2 石英晶体振荡器分类 |
2.1.3 石英晶体谐振器频温特性 |
2.1.4 石英晶体阻抗-频率特性 |
2.2 压控温度补偿晶体振荡器 |
2.2.1 压控温度补偿基本原理 |
2.2.1.1 温度补偿基本原理 |
2.2.1.2 电压控制基本原理 |
2.2.2 温补晶振的分类 |
2.2.2.1 模拟温度补偿晶体振荡器 |
2.2.2.2 数字温度补偿晶体振荡器 |
2.2.2.3 微处理器温度补偿晶体振荡器 |
2.2.3 Trim效应 |
2.3 本章小结 |
第三章 VCTCXO硬件设计 |
3.1 压控温补晶体振荡器系统简介 |
3.2 压控振荡器的设计和实现 |
3.2.1 科尔皮兹振荡电路 |
3.2.2 样机测试 |
3.3 微处理器电路 |
3.3.1 微处理器选择 |
3.3.2 微处理器外围电路 |
3.4 测温电路 |
3.4.1 温度传感器的选取 |
3.4.2 DS18B20测温原理 |
3.5 其他电路 |
3.5.1 电源供电电路 |
3.5.2 低通滤波电路 |
3.5.3 串口通讯电路 |
3.6 本章小结 |
第四章 VCTCXO算法及软件设计 |
4.1 补偿电压获取 |
4.1.1 补偿电压分析 |
4.1.2 补偿电压测量 |
4.1.3 最小二乘曲线拟合 |
4.2 操作系统选择 |
4.2.1 操作系统和编程语言 |
4.2.2 RT-Thread系统 |
4.3 补偿程序 |
4.3.1 DS18B20驱动程序 |
4.3.2 温度补偿主程序 |
4.3.3 电压控制程序 |
4.4 其他软件设计 |
4.4.1 串口通信 |
4.4.2 上位机程序 |
4.5 本章小结 |
第五章 实验与结果分析 |
5.1 实验平台搭建 |
5.2 压控温度补偿实验 |
5.3 压控温度补偿验证实验 |
5.4 本章总结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
附录 |
四、石英晶体振荡器在通信产业中的应用(论文参考文献)
- [1]基于神经网络的高精度守时系统的研究与设计[D]. 苗自云. 山东工商学院, 2021(12)
- [2]GPS驯服的高稳恒温晶振设计与实现[D]. 张永光. 电子科技大学, 2020(03)
- [3]晶体振荡器频率漂移自校准技术的研究[D]. 范凡. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [4]一种高频低噪声温度补偿晶体振荡器的设计[D]. 胡子泳. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]一种压控温补晶体振荡器(VCTCXO)的设计和实现[D]. 叶羽铭. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]基于Hershey Kiss波形调制的时钟发生器设计[D]. 石立志. 电子科技大学, 2019(01)
- [7]一种宽调谐温度补偿振荡器的设计[D]. 李艺媚. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]S波段频率合成器的研制[D]. 王远志. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]低功耗射频接收机前端关键模块的技术研究[D]. 孙明远. 电子科技大学, 2018(10)
- [10]一种新型VCTCXO的设计和实现[D]. 焦俊杰. 电子科技大学, 2016(02)