利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路的製作方法

2024-03-06 02:35:15

專利名稱：利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路。
背景技術：
溫補晶振(TemperatureCompensate X，tal Oscillator )簡稱TCX0，是通過附力口的溫度補償電路使由周圍溫度變化產生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。其具有較高的頻率穩定度，體積小，在小電流下能夠快速啟動等優點。TQCO有多種不同種類的輸出電平，其中輸出信號的TCXO (輸出電壓範圍一般為-0. 8^0. 8V)的相位噪聲、頻率穩定度等性能最好。TQCO最大的應用是作為鎖相環或直接數字頻率合成器等器件的參考時鐘輸入。而該參考時鐘一般要求輸入低電平低於1.5V，高電平高於2. IV。輸出信號的TQCO本身的輸出幅度達到了參考時鐘的輸入要求，但其直流電平不能達到要求。

發明內容
本發明的目的在於提供一種利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路， 使其輸出滿足鎖相環等器件的時鐘輸入要求，且對信號的相位噪聲沒有影響。本發明採用的技術方案是
本發明包括溫補晶振、基準電壓源、隔直電容和隔交電感；溫補晶振的輸出與隔直電容的一端相連，基準電壓源的輸出與隔交電感的一端相連，隔直電容的另一端與隔交電感的另一端相接，二者疊加後得到所需的輸出信號。本發明具有的有益效果是
本發明輸出信號的電壓範圍為廣2. 6V，直流偏置為1. 8V。該輸出滿足鎖相環等器件的時鐘輸入要求。具有結構簡單，成本低廉，對系統的相位噪聲影響小且滿足不同電壓值要求等優點。


圖1是本發明實現的原理框圖。圖2是是背景技術中輸出信號TCXO輸出信號的時域波形圖。圖3是本發明輸出信號的TCXO輸出信號的時域波形圖。圖4是ADI公司推薦的輸出信號TQCO驅動電路。圖5是相位噪聲性能測試系統的原理框圖。圖中1、溫補晶振，2、電壓基準源，3、隔直電容，4、隔交電感。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明包括溫補晶振1、基準電壓源2、隔直電容3和隔交電感4 ；溫補晶振1的輸出與隔直電容3的一端相連，基準電壓源2的輸出與隔交電感4的一端相連， 隔直電容3的另一端與隔交電感4的另一端相接，二者疊加後得到所需的輸出信號。以下具體闡述各個部分的實施方式
輸出信號的TQCO使用常用的商用TQCO模塊電路，如rakon公司生產的40 MHz TCXO 型號為RTX7050A。電壓基準源2使用滿足輸出需求的商用電壓基準晶片，如ADI公司生產的1.8V晶片 ADR318。隔直電容3使用普通的貼片電容或直插電容，其容值大小根據TCXO的輸出頻率進行選擇。當其輸出在幾MHz至幾十MHz的範圍內時，推薦使用0. InF電容。隔交電感4使用繞線電感，或使用貼片電感和磁珠。圖2是是背景技術中輸出信號TQCO輸出信號的時域波形圖，輸出正弦波的電壓範圍為-0. 8^0. 8V，直流偏置為0V。該輸出本身不滿足鎖相環等器件的時鐘輸入要求。圖3是本發明輸出信號的TQCO輸出信號的時域波形圖，輸出信號的電壓範圍為廣2. 6V，直流偏置為1.8V。該輸出滿足鎖相環等器件的時鐘輸入要求。圖4是ADI公司推薦的弱輸出信號TQCO驅動電路。TCXO輸出經過MC100LVEL16 輸出與圖5所示的測試系統的輸入端連接，其中MC100LVEL16為安森美半導體公司提供的轉換晶片，它將弱輸出信號的TCXO輸出轉化為差分信號同時提供1. 6V的直流偏置。圖5是相位噪聲性能測試系統的原理框圖。輸入信號作為時鐘驅動DDS產生IOM 的參考時鐘用以驅動PLL生成2. 2G的信號。表1是使用圖5所示相位噪聲性能測試系統的原理框圖，對本發明和ADI公司推薦驅動電路(如圖4所示)進行測試的結果。在測試過程中，分別用本發明和ADI推薦電路的信號輸出端，和相位噪聲性能測試系統的輸入端相連接，並使用同一頻譜儀對2. 2 GHz輸出載波信號的三處頻率偏移點(1 kHz, 10 kHz和100 kHz)的相位噪聲進行測量。結果顯示， 使用本發明時，相位噪聲測試系統的總輸出相位噪聲明顯小於使用ADI公司推薦電路時的情況。證明本發明對TCXO相位噪聲的影響小於現有的商業成熟方案(見表1)。表 1
相fi嚷聲(dBc/Hz)ADI公司推薦電^牆_ I — I —本犮明90.3@1K 92@10Κ 109@100Κ
權利要求
1. 一種利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路，其特徵在於包括溫補晶振(1)、基準電壓源(2)、隔直電容(3)和隔交電感(4);溫補晶振(1)的輸出與隔直電容(3) 的一端相連，基準電壓源(2)的輸出與隔交電感(4)的一端相連，隔直電容(3)的另一端與隔交電感(4)的另一端相接，二者疊加後得到所需的輸出信號。
全文摘要
本發明公開了一種利用電壓基準源提供輸出信號溫補晶振偏置的電路。包括溫補晶振、基準電壓源、隔直電容和隔交電感；溫補晶振的輸出與隔直電容的一端相連，基準電壓源的輸出與隔交電感的一端相連，隔直電容的另一端與隔交電感的另一端相接，二者疊加後得到所需的輸出信號。本發明輸出信號的電壓範圍為為1~2.6V，直流偏置為1.8V。該輸出滿足鎖相環等器件的時鐘輸入要求。具有結構簡單，成本低廉，對系統的相位噪聲影響小且滿足不同電壓值要求等優點。
文檔編號H03L1/04GK102412829SQ201110360868
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者冉立新, 王靜雨, 皇甫江濤, 鄭曉程 申請人:浙江大學