振荡器频率的影响因素
1、 时间:短稳(噪声);中期(如恒温槽温度波动);长期(老化)
2、 温度:静态频温特性:动态频温(如加热过程,热冲击等);热历史(滞
后,回归等)
3、 加速度:冲击;振动;声学噪声
4、 电离辖射:静态;动态;光子( X射线,Y射线);粒子(中子、质子、
电子)
5、 其他:电压;湿度;磁场;大气压力(海拔);负载阻抗
振荡器的老化
老化机理:
1、 质量吸附;
2、 应力释放;
3、 其他:石英放气;扩散效应;化学反应效应;谐振器外壳内的压
力变化(泄漏和放气);振荡电路老化(包含负载电抗和驱动电平变化);
电场变化(主要双旋转晶体);恒温槽控制电路老化
工程措施:
1 加速老化:可以或不可以一工艺
2 算法补偿:有效或无效一工艺
石英谐振器片子上的应力
原因:
1、 热膨胀系数差异
2、 粘接材料固化后尺寸的变化
3、 由于夹片成形和封装工程的残余应力
4、 电极固有应力
5、 石英材料生长过程中的不均匀生长、杂质和其它缺陷
6、 切削、研磨和抛光引起的表面损伤
影响:
1、 面内力
2、 切向(扭转)力,特别是在3点和4点安装中
3、 弯曲力,例如由于夹片中不对中和电极应力
4、 由于位错、夹杂物、其他杂质和表面损伤引起的石英晶格中的局
域应力
振荡器噪声的影响
1、 限制确定振荡器的当前状态和可预测性的能力
2、 限制同步化和同步精度
3、 限制接收机有用的动态范围、信道间隔和选择性
4、 限制雷达性能(特别是多普勒雷达)
5、 引起定时误差
6、 引起数字通信系统误码
7、 限制通信系统用户的数量极限导航精度
8、 导致锁定失锁,限制锁相环系统的捕获/再捕获能力
短期不稳定性的原因
1、 Johnson噪声(热噪声)
2、 声子散射和量子涨落(与Q有关)
3、 振荡器电路(有源和无源元件)引起的噪声
4、 温度波动-热瞬态效应
5、 随机振动
6、 吸附分子数的波动
7、 应力释放,界面波动(石英,电极,安装,粘结)
我们的设计
1、 新的实用相位噪声模型(ifcsl3)
2、 ADS仿真一预测、仿真与确认
3、 基于 QL 的设计,AT/SC/LT/SAW/LGS
4、 leeson的深入理解
温度补偿
谐振器F-T特性的决定因素:
首要因素:切角
影响因素:
1、 泛音次数
2、 片子几何形状(轮廓,尺寸比)
3、 材料杂质
4、 安装和粘结应力(幅度和方向)
5、 电极(尺寸、形状、厚度、密度、应力)
6、 激励电平
7、 干扰模式
8、 负载电抗(数值和温度系数)
9、 温度变化率
10、 热历史
11、 电离辐射
A、电容补偿单晶体单电容 电路IC
优点:成本低,体积小
要求:温度频差小;温度特性较一致;BVD等效参数较一致
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