一种晶体振荡器模式抑制电路制造技术

本发明专利技术公开一种晶体振荡器模式抑制电路，包括：电源端、第一节点、第二节点、晶体、第一振荡电容、第二振荡电容、抑制回路以及放大元件。本发明专利技术提供一种晶体振荡器模式抑制电路，仅通过调节电感L1和电容C1，使其谐振在SC切晶体所需泛音次数的C模频率处或附近，就可以起到抑制B模和其它泛音频率的作用，调试简单。仅利用振幅条件进行模式抑制，对振荡相位条件影响小，调试方便，参数耦合小，振荡调谐回路中的振荡电容C2和C3可以根据起振条件，以及增大晶体有载Q值等要求独立调节，可有效提高振荡频率稳定度和振荡信号质量，电路环境适应性强，可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体振荡器模式抑制电路
本专利技术涉及晶体振荡器
更具体地，涉及一种晶体振荡器模式抑制电路。
技术介绍
晶体振荡器是一种高稳定时间和频率基准，可广泛用于各种通信、导航和测量设备中。晶体是晶体振荡器中的关键器件，使用不同类型的晶体，振荡器性能不同。其中，使用SC切晶体的晶体振荡器，由于SC切晶体的Q值较高，可以得到更加优异的相位噪声性能。SC切晶体中包含A模、B模和C模几种振动模式，以及基频、三次泛音、五次泛音等几种泛音模式。C模具有应力补偿效应，抗振性好，热瞬变小等特点，在晶体振荡器中一般使用SC切晶体的C模模式。为了利用晶体的C模和高次泛音，需要在振荡电路中通过适当的电路形式和参数来抑制B模和低次泛音。图1是典型使用SC切晶体的皮尔斯振荡电路，它主要利用振荡相位条件进行模式抑制。其中电感Lf、电容Cf和电感Le组成B模和泛音抑制电路。SC切晶体N次泛音数C模频率f0是振荡电路的振荡频率。晶体N次泛音B模频率为fB。晶体(N-2)次泛音B模频率为fN-2。电感Lf和电容Cf串联谐振频率为f1。电感Lf、电容Cf和电感Le并联谐振频率为f2，在频率f0处等效为电容C”。为了使振荡电路正常工作在频率f0处，电感Lf、电容Cf和电感Le的参数值，需要满足方程fB>f1>f0>f2>fN-2。C”应该小于振荡电路的起振电容。可见，为了确定求解得到合适参数值，计算复杂，直接求解困难。采用参数试探法求解，通常需要反复试探多次，才能得到符合要求且易实现的参数解，求解效率低，计算量大。而且，SC切晶体的B模与C模频率相近；随着泛音次数增加，泛音间隔也减小。所以，图1中电感Lf、电容Cf和电感Le的参数可调范围小，参数的微小变化会带来等效值的明显变化，显著影响振荡条件，即振荡电路对抑制电路元件电感Lf、电容Cf和电感Le的参数比较敏感。尤其，随着振荡频率升高，振荡电路对抑制电路参数更加敏感，对元器件参数精度要求高，调试不方便。当环境温度等因素变化，使电路参数发生漂移时，易出现无法抑制B模和其它泛音模式的现象，影响产品使用可靠性。
技术实现思路
为了解决上述问题至少一个，本专利技术提供一种晶体振荡器模式抑制电路，包括：电源端、第一节点、第二节点、晶体、第一振荡电容、第二振荡电容、抑制回路以及放大元件；所述晶体一端、放大元件的输出端以及第二振荡电容通过第一节点与电源端连接；所述第一振荡电容与所述晶体另一端和所述第二节点连接；所述放大元件的输入端与所述晶体另一端连接所述抑制回路与所述放大元件的公共端和所述第二节点连接；所述第二振荡电容和所述第二节点接地，以使所述晶体、第一振荡电容、第二振荡电容共同形成振荡回路。优选地，所述抑制回路包括：与放大元件的公共端连接的第一抑制电感、与所述电感连接的抑制电容；其中，所述抑制电容与所述第二节点连接。优选地，所述电路进一步包括：连接在所述电源端和所述第一节点之间的第二抑制电感或电阻。优选地，所述抑制回路进一步包括：与所述第一抑制电感和抑制电容并联连接的电阻。优选地，所述放大元件为晶体管。优选地，所述晶体管为双极型晶体管和场效应管。优选地，所述晶体管为场效应管，所述场效应管包括PMOS晶体管和NMOS晶体管。优选地，所述晶体管为双极型晶体管，所述双极型晶体管包括PNP晶体管和NPN晶体管。优选地，所述晶体为SC切晶体。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供一种晶体振荡器模式抑制电路，仅通过调节电感L1和电容C1，使其谐振在SC切晶体C模频率处或附近，就可以起到抑制B模和其它泛音频率的作用，调试简单。电感L1和电容C1组成的B模和泛音抑制电路与振荡调谐回路分开，在C模振荡频率处起到交流短路的功能，基本不影响振荡调谐回路参数，即仅利用振幅条件进行模式抑制，对振荡相位条件影响小，调试方便，参数耦合小。振荡调谐回路中的振荡电容C2和C3可以根据起振条件，以及增大晶体有载Q值等要求独立调节，可有效提高振荡频率稳定度和振荡信号质量。电感L1和电容C1组成的谐振网络具有一定带宽，对电感L1和电容C1的参数精度要求不高，当晶体振荡器工作环境变化引起参数漂移时，振荡条件基本不受影响，电路环境适应性强，可靠性高。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出现有技术中一种皮尔斯振荡电路结构示意图。图2示出本专利技术实施例中的晶体振荡器模式抑制电路结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。结合图2所示，本专利技术提供一种晶体振荡器模式抑制电路，包括：电源端Vcc、第一节点P1、第二节点P2、晶体G1、第一振荡电容C2、第二振荡电容C3、抑制回路以及放大元件V1；所述晶体G1一端、放大元件V1的输出端以及第二振荡电容C3通过第一节点P1与电源端Vcc连接；所述第一振荡电容C2与所述晶体G1另一端和所述第二节点P2连接；所述放大元件V1的输入端与所述晶体G1另一端连接；所述抑制回路与所述放大元件V1的公共端和所述第二节点P2连接；所述第二振荡电容C3和所述第二节点P2接地，以使所述晶体G1、第一振荡电容C2、第二振荡电容C3共同形成振荡回路。其中，所述抑制回路包括：与放大元件V1的公共端连接的第一抑制电感L1、与所述电感L1连接的抑制电容C1。其中，所述抑制电容C1与所述第二节点P2连接。当然，抑制回路还包括与所述第一抑制电感L1和抑制电容C1并联连接的电阻R1。电阻的作用是用于提供直流通路，即为放大元件提供静态工作点。本专利技术提供一种晶体振荡器模式抑制电路，仅通过调节电感L1和电容C1，使其谐振在SC切晶体所需泛音次数的C模频率处或附近，就可以起到抑制B模和其它泛音频率的作用，调试简单。电感L1和电容C1组成的B模和泛音抑制电路与振荡调谐回路分开，在C模振荡频率处起到交流短路的功能，基本不影响振荡调谐回路参数，即仅利用振幅条件进行模式抑制，对振荡相位条件影响小，调试方便，参数耦合小。振荡调谐回路中的振荡电容C2和C3可以根据起振条件，以及增大晶体有载Q值等要求独立调节，可有效提高振荡频率稳定度和振荡信号质量。电感L1和电容C1组成的谐振网络具有一定带宽，对电感L1和电容C1的参数精度要求不高，当晶体振荡器工作环境变化引起参数漂移时，振荡条件基本不受影响，电路环境适应性强，可靠性高。当然，为了使晶体管V1稳定可靠工作，电路中需要为其设置合适的静态工作点。正如本领域技术人员所共知的，除了需要为晶体管V1提供图2中已示出的直流通路外，还需要为晶体管V1的基极提供恰当的直流电位。这通常是通过在晶体管V1的基极与电源端Vcc之间连接电阻，或在晶体管V1的基极分别与电源端Vcc和地端之间连接电阻实现。同时，为了提高输出信号质量，电源端Vcc与地之间也需要增加滤波电容，以抑制电源端Vcc的交流干扰。进一步的，所述电路进一步包括：连接在所述电源端Vcc和所述第一节点P1之间的第二抑制电感L2或者电阻，用于抑制电源端的交流信号和提供静态工作点。优选的，放大元件为晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体振荡器模式抑制电路，其特征在于，包括：电源端、第一节点、第二节点、晶体、第一振荡电容、第二振荡电容、抑制回路以及放大元件；所述晶体一端、放大元件的输出端以及第二振荡电容通过第一节点与电源端连接；所述第一振荡电容与所述晶体另一端和所述第二节点连接；所述放大元件的输入端与所述晶体另一端连接；所述抑制回路与所述放大元件的公共端和所述第二节点连接；所述第二振荡电容和所述第二节点接地，以使所述晶体、第一振荡电容、第二振荡电容共同形成振荡回路。

【技术特征摘要】
1.一种晶体振荡器模式抑制电路，其特征在于，包括：电源端、第一节点、第二节点、晶体、第一振荡电容、第二振荡电容、抑制回路以及放大元件；所述晶体一端、放大元件的输出端以及第二振荡电容通过第一节点与电源端连接；所述第一振荡电容与所述晶体另一端和所述第二节点连接；所述放大元件的输入端与所述晶体另一端连接；所述抑制回路与所述放大元件的公共端和所述第二节点连接；所述第二振荡电容和所述第二节点接地，以使所述晶体、第一振荡电容、第二振荡电容共同形成振荡回路。2.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述抑制回路包括：与放大元件的公共端连接的第一抑制电感、与所述电感连接的抑制电容；其中，所述抑制电容与所述第二节点连接。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩艳菊，杨科，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11