引言

恒溫振蕩器是屬于電子裝備的核心部件，能廣泛地在電子對抗、雷達、航天測控、通訊等系統(tǒng)中應用，當前，許多工程對具有小體積和良好一致性、高穩(wěn)定性、低相位噪聲的晶振提出了批量配套的要求。對此，本文研發(fā)出了一種小型超低相 噪恒溫晶振，它是基于門振薄電路研制的，體積為36mm、27mm、13mm 標稱頻率為 10MHz，并設計分析了電 路，測試的結果說明，在小體積條件下是能夠實現(xiàn)晶振超低相噪和高穩(wěn)定度的研制目標的。
 

電路設計

1、振蕩電路。整個產品的核心就是震蕩電路，一般的晶體振蕩器電路主要分為并聯(lián)反饋型振蕩電路和串聯(lián)反饋型振蕩電路。因為并聯(lián)反饋型振蕩電路可以減少分布參數(shù)和雜散電容對頻率穩(wěn)定度的影響，因此振蕩電路一般都采用了并聯(lián)反饋型電容三點式振蕩電路。由于一般的傳統(tǒng)振蕩電路采用晶體管作放大器，偏置電路相對來說比較復雜，而且極間電容也易影響晶體管，在高頻振蕩的時候就會容易對振蕩狀態(tài)帶來影響；除此之外環(huán)境的溫度變化也同時會影響著晶體管技術參數(shù)，還會對振蕩電路溫度系數(shù)造成惡化。因此為了解決上述的這一系列問題，就采用了邏輯非門振蕩電路。由于與非門和或非門的工作特性的不同，對它們的控制門所加的控制電平也不同。
 

2、控溫電路?？販仉娐纺芫S持關鍵器件和晶體諧振器恒溫的作用，它關系到整個振蕩器的穩(wěn)定。為了消除和控制環(huán)境溫度變化對晶體振蕩器的輸出頓率的影響，得到穩(wěn)定的頻率輸出，采用帶高精度反饋回路的直流連續(xù)放大式控溫電路，又采用由高靈敏度電流檢測器組成的電壓反饋系統(tǒng)，對控溫電路的靈敏度和控溫精度的效果得到提高。在恒溫結構設計過程中，通過將穩(wěn)壓電路、主振電路、變容二極管以及其它的溫度敏感器件都放置在恒溫槽附近，降低其與恒溫區(qū)域的熱梯度，進而提高其穩(wěn)定性。 
 

3、穩(wěn)壓電路設計。噪聲的主要來源之一是電源上的干擾，電源上的紋波或者噪聲將惡化任何振蕩器的相噪性能。為了能讓穩(wěn)壓電路保持穩(wěn)定，將使用低噪聲線性穩(wěn)壓器，其噪聲電壓達到了 20mVRMS，有效減少了電源波紋及電源電壓變化對器件性能造成的影響。
 

4、頻率調節(jié)電路。通過改變串聯(lián)在晶體一端的變容二極管上的電壓，來使變容二極管的電容改變，進而改變負載電容，實現(xiàn)晶振頻率的改變。為了避免壓控頻率調節(jié)輸入端電壓紋波對晶振噪聲性能帶來影響，設計了低通濾波回路在壓控輸入端。