【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于射頻振蕩器，具體地說，是涉及一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路。
技術(shù)介紹
1、眾所周知，低噪聲石英晶體振蕩器廣泛應(yīng)用于測(cè)試測(cè)量、無(wú)線電通訊、導(dǎo)航定位、雷達(dá)、火控、電子對(duì)抗等領(lǐng)域，是這些電子信息設(shè)備的“心臟”，其指標(biāo)性能決定了電子星系設(shè)備的性能。不斷提高晶體振蕩器性能特別是相位噪聲指標(biāo)一直是業(yè)內(nèi)從業(yè)人員努力的方向。
2、現(xiàn)有低相位噪聲晶體振蕩器一般采用串聯(lián)諧振電路，在這類電路中，石英晶體諧振器工作于串聯(lián)諧振模式，可以等效為一個(gè)電阻。串聯(lián)諧振晶體振蕩器典型的電路如圖2所示的巴特勒電路（cn?202713232?u），?其電路結(jié)構(gòu)中采用“π”型移相網(wǎng)絡(luò)201實(shí)現(xiàn)180°移相，與晶體管q200一起滿足振蕩所需的相位條件和增益條件。在采用高q石英晶體諧振器并適當(dāng)提高諧振器激勵(lì)功率的情況下，一般可獲得優(yōu)于-175dbc/hz的本底相位噪聲。專利cn115498962b給出的超低相位噪聲振蕩器電路均采用類似的串聯(lián)諧振方案，石英諧振器在電路中均工作在串聯(lián)諧振頻率（圖3中的fs），等效為純電阻特性。
3、為實(shí)現(xiàn)更低的相位噪聲指標(biāo)，串聯(lián)諧振電路一般需要較強(qiáng)的激勵(lì)功率，為保證老化等頻率穩(wěn)定性指標(biāo)，在工程實(shí)踐中通常采用具有應(yīng)力補(bǔ)償特性的雙旋轉(zhuǎn)切型sc切石英晶體諧振器。由于sc切晶體諧振器的工藝和加工難度，其成本一直居高不下，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)使用的at切晶體諧振器。
4、傳統(tǒng)低成本晶體振蕩器電路中廣泛采用并聯(lián)諧振電路如pierce（皮爾斯）振蕩電路和colpitts（考畢茲）振蕩電路。在該類電路中，晶體諧振器工
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，主要解決現(xiàn)有并聯(lián)諧振電路很難實(shí)現(xiàn)更低的相位噪聲指標(biāo)的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，包括主振激勵(lì)電路，與主振激勵(lì)電路相連的反饋電路和阻抗匹配電路，與反饋電路相連的調(diào)頻電路，與調(diào)頻電路相連的射極耦合放大電路，與射極耦合放大電路相連的輸出匹配濾波電路，以及為主振激勵(lì)電路和射極耦合放大電路分別供電的第一供電電路、第二供電電路。
4、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述主振激勵(lì)電路包括射頻晶體管q400，串聯(lián)后一端與射頻晶體管q400的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻r400、電阻r401，以及并聯(lián)于電阻r401兩端的旁路電容c402；其中，射頻晶體管q400的集電極與阻抗匹配電路相連，射頻晶體管q400的基極與第一供電電路和反饋電路相連。
5、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述反饋電路包括一端經(jīng)電容c405與射頻晶體管q400的基極相連的晶體諧振器y400，以及一端與射頻晶體管q400的基極相連且另一端接地的電容c403；其中，晶體諧振器y400的另一端與調(diào)頻電路相連。
6、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述調(diào)頻電路包括與晶體諧振器y400的另一端相連的調(diào)頻電感l(wèi)403，負(fù)極與調(diào)頻電感l(wèi)403的另一端相連的變?nèi)荻O管d400，串聯(lián)后一端與變?nèi)荻O管d400的負(fù)極相連且另一端接地的電阻r407、電容c408，一端與電阻r407、電容c408的公共端相連且另一端連接到外部電壓控制端efc的電阻r405，以及一端與變?nèi)荻O管d400的正極相連且另一端接地的電阻r408；其中，變?nèi)荻O管d400的正極還與射極耦合放大電路相連。
7、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述射極耦合放大電路包括發(fā)射極經(jīng)電容c409與二極管d400的正極相連的射頻晶體管q401，串聯(lián)后一端與射頻晶體管q401的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻r409、電感l(wèi)404，以及并聯(lián)于電感l(wèi)404兩端的旁路電容c410；其中，射頻晶體管q401的集電極與輸出匹配濾波電路和第二供電電路相連；所述射頻晶體管q401的基極與阻抗匹配電路相連。
8、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述阻抗匹配電路包括一端與射頻晶體管q400的集電極相連的電感l(wèi)402、電容c401，一端與電感l(wèi)402的另一端相連且另一端與電容c401的另一端相連的電感l(wèi)401，串聯(lián)后一端與電感l(wèi)401、電感l(wèi)402的公共端相連且另一端接地的電感l(wèi)400、電容c400，以及串聯(lián)后一端與電感l(wèi)401、電感l(wèi)402的公共端相連且另一端與射頻晶體管q401的基極相連的電容c407、電阻r410。
9、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述輸出匹配濾波電路包括隔直電容c412、電感l(wèi)407、電容c416、電感l(wèi)406、電容c414和電感l(wèi)408、電容c415；其中，隔直電容c412一端連接到射頻晶體管q401的集電極，一端依次通過電感l(wèi)407、電容c416連接到射頻輸出端rfout，在電感l(wèi)407兩端，分別通過電感l(wèi)406、電容c414和電感l(wèi)408、電容c415構(gòu)成的并聯(lián)lc電路連接到地。
10、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述第一供電電路包括一端與射頻晶體管q400的基極相連的電阻r403、電阻r404，與電阻r403的一端相連的電阻r402、電容c404，一端與電容c404的另一端相連且另一端與電阻r402的一端相連的電容c406，以及一端與電阻r402的另一端相連且另一端接vcc的電阻r406；其中，電阻r404的另一端接地，電容c406、電容c404的公共端接地，電阻r406、電阻r402的公共端與電感l(wèi)401、電容c401的公共端相連。
11、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)中，所述第二供電電路包括一端與射頻晶體管q401的集電極相連的電感l(wèi)405，并聯(lián)于電感l(wèi)405兩端的電容c411，與電感l(wèi)405的另一端相連的電阻r411、電阻r413，一端與電阻r411的另一端相連且另一端接地的電阻r412，以及一端與電感l(wèi)405、電阻r411的公共端相連且另一端接地的電容c413；其中，電阻r412的非接地端還與c407、電阻r410的公共端相連，電阻r413的另一端接電源vcc。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
13、（1）本專利技術(shù)電路中的晶體諧振器等效為一個(gè)高q電感，工作于頻率范圍更寬的并聯(lián)諧振區(qū)域，能激勵(lì)更加可靠的穩(wěn)定振蕩，同時(shí)振蕩電路具有更寬的頻率調(diào)整范圍。
14、（2）本專利技術(shù)主振激勵(lì)電路采用發(fā)射極交流接地的共射放大器，整體電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔。
15、（3）本專利技術(shù)電路中諧振器工作在并聯(lián)諧振模式，對(duì)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，包括主振激勵(lì)電路，與主振激勵(lì)電路相連的反饋電路和阻抗匹配電路，與反饋電路相連的調(diào)頻電路，與調(diào)頻電路相連的射極耦合放大電路，與射極耦合放大電路相連的輸出匹配濾波電路，以及為主振激勵(lì)電路和射極耦合放大電路分別供電的第一供電電路、第二供電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述主振激勵(lì)電路包括射頻晶體管Q400，串聯(lián)后一端與射頻晶體管Q400的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻R400、電阻R401，以及并聯(lián)于電阻R401兩端的旁路電容C402；其中，射頻晶體管Q400的集電極與阻抗匹配電路相連，射頻晶體管Q400的基極與第一供電電路和反饋電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述反饋電路包括一端經(jīng)電容C405與射頻晶體管Q400的基極相連的晶體諧振器Y400，以及一端與射頻晶體管Q400的基極相連且另一端接地的電容C403；其中，晶體諧振器Y400的另一端與調(diào)頻電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改善相位噪聲的晶體振
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述射極耦合放大電路包括發(fā)射極經(jīng)電容C409與二極管D400的正極相連的射頻晶體管Q401，串聯(lián)后一端與射頻晶體管Q401的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻R409、電感L404，以及并聯(lián)于電感L404兩端的旁路電容C410；其中，射頻晶體管Q401的集電極與輸出匹配濾波電路和第二供電電路相連；所述射頻晶體管Q401的基極與阻抗匹配電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括一端與射頻晶體管Q400的集電極相連的電感L402、電容C401，一端與電感L402的另一端相連且另一端與電容C401的另一端相連的電感L401，串聯(lián)后一端與電感L401、電感L402的公共端相連且另一端接地的電感L400、電容C400，以及串聯(lián)后一端與電感L401、電感L402的公共端相連且另一端與射頻晶體管Q401的基極相連的電容C407、電阻R410。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述輸出匹配濾波電路包括隔直電容C412、電感L407、電容C416、電感L406、電容C414和電感L408、電容C415；其中，隔直電容C412一端連接到射頻晶體管Q401的集電極，一端依次通過電感L407、電容C416連接到射頻輸出端RFOUT，在電感L407兩端，分別通過電感L406、電容C414和電感L408、電容C415構(gòu)成的并聯(lián)LC電路連接到地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述第一供電電路包括一端與射頻晶體管Q400的基極相連的電阻R403、電阻R404，與電阻R403的一端相連的電阻R402、電容C404，一端與電容C404的另一端相連且另一端與電阻R402的一端相連的電容C406，以及一端與電阻R402的另一端相連且另一端接VCC的電阻R406；其中，電阻R404的另一端接地，電容C406、電容C404的公共端接地，電阻R406、電阻R402的公共端與電感L401、電容C401的公共端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述第二供電電路包括一端與射頻晶體管Q401的集電極相連的電感L405，并聯(lián)于電感L405兩端的電容C411，與電感L405的另一端相連的電阻R411、電阻R413，一端與電阻R411的另一端相連且另一端接地的電阻R412，以及一端與電感L405、電阻R411的公共端相連且另一端接地的電容C413；其中，電阻R412的非接地端還與C407、電阻R410的公共端相連，電阻R413的另一端接電源VCC。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，包括主振激勵(lì)電路，與主振激勵(lì)電路相連的反饋電路和阻抗匹配電路，與反饋電路相連的調(diào)頻電路，與調(diào)頻電路相連的射極耦合放大電路，與射極耦合放大電路相連的輸出匹配濾波電路，以及為主振激勵(lì)電路和射極耦合放大電路分別供電的第一供電電路、第二供電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述主振激勵(lì)電路包括射頻晶體管q400，串聯(lián)后一端與射頻晶體管q400的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻r400、電阻r401，以及并聯(lián)于電阻r401兩端的旁路電容c402；其中，射頻晶體管q400的集電極與阻抗匹配電路相連，射頻晶體管q400的基極與第一供電電路和反饋電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述反饋電路包括一端經(jīng)電容c405與射頻晶體管q400的基極相連的晶體諧振器y400，以及一端與射頻晶體管q400的基極相連且另一端接地的電容c403；其中，晶體諧振器y400的另一端與調(diào)頻電路相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述調(diào)頻電路包括與晶體諧振器y400的另一端相連的調(diào)頻電感l(wèi)403，負(fù)極與調(diào)頻電感l(wèi)403的另一端相連的變?nèi)荻O管d400，串聯(lián)后一端與變?nèi)荻O管d400的負(fù)極相連且另一端接地的電阻r407、電容c408，一端與電阻r407、電容c408的公共端相連且另一端連接到外部電壓控制端efc的電阻r405，以及一端與變?nèi)荻O管d400的正極相連且另一端接地的電阻r408；其中，變?nèi)荻O管d400的正極還與射極耦合放大電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改善相位噪聲的晶體振蕩器電路，其特征在于，所述射極耦合放大電路包括發(fā)射極經(jīng)電容c409與二極管d400的正極相連的射頻晶體管q401，串聯(lián)后一端與射頻晶體管q401的發(fā)射極相連且另一端接地的電阻r409、電感l(wèi)404，以及并聯(lián)于電感l(wèi)404兩端的旁路電容c410；其中，射頻晶體管q401的集電極與輸出匹配濾波電路和第二供電電路相連；所述射頻晶體管q401的基極與阻抗匹配電路相連。
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏春城，田培洪，殷水明，江順林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都世源頻控技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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