一种高精度模拟振荡器
一种高精度数字可调片上振荡器设计
一种高精度数字可调片上振荡器设计作者：李波吕坚蒋亚东来源：《现代电子技术》2009年第10期摘要:在传统的电路基础上对电流、电压基准电路进行补偿,设计一种高精度数字可调CMOS片上振荡器电路。
利用电阻和PNP管相反的温度系数产生的自偏置基准电流电路PTAT,NTAT两路电流,叠加得到一路与温度无关的基准电流上,实现了温度补偿;利用电阻网络补偿工艺产生高PSRR带隙基准电路电压的频率误差;数字修调寄存器粗调电流用以选择频率,微调电阻用以调节精度。
经流片测试表明,该振荡器频率2 MHz,4 MHz可选,2 MHz可调精度达±0.1%;4 MHz可调精度达±0.125%。
关键词:温度补偿;工艺补偿;高精度;数字可调;振荡器中图分类号:TN75文献标识码:B文章编号:1004-373X(2009)10-001-04High Accuracy Digital Trimmable On-chip OscillatorLI Bo,LV Jian,JIANG Yadong(State Key Laboratory of Electronic Thinfilm and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu,610054,China)Abstract:A high accuracy CMOS oscillator on-chip with digital trimming is designed with frequency compensated by improving current and voltage reference circuit to conventional circuit.The self-biased cell provide a reference current that is independent of temperature by superposition PTAT current and NTAT current with the opposite temperature coefficient of resistor and PNP.A high PSRR bandgap circuit with resistor trim to minimize process compensation.The frequency can be selected with digital trimming by changing current and tuned with resistor array.The engineering verification test shows up that the oscillator provide a selectable 2 MHz or 4 MHz clock and about ±0.1% frequency variation at2 MHz and ±0.125% frequency variation at 4 MHz.Keywords:temperature compensation;process compensation;high accuracy;digital trimmable;oscillator0 引言在DC/DC转换器等开关电源芯片的设计中,振荡器作为控制电路的核心功能模块,决定整个系统的工作频率,对DC/DC转换器的频率响应、纹波大小、效率等诸多性能有重要的影响。
tcxo工作原理
tcxo工作原理摘要：1.tcxo 工作原理简介2.tcxo 的关键组成部分3.tcxo 的工作流程4.tcxo 在现代通信技术中的应用5.tcxo 的发展趋势与展望正文：1.tcxo 工作原理简介tcxo，即温度补偿晶体振荡器，是一种高精度、高稳定性的晶体振荡器。
它通过利用温度对晶体振荡频率的影响，对晶体进行温度补偿，从而实现振荡频率的稳定。
这种稳定性使得tcxo 在通信、计时、导航等领域有着广泛的应用。
2.tcxo 的关键组成部分tcxo 主要由以下几部分组成：晶体谐振器、温度传感器、控制电路和电源。
晶体谐振器是tcxo 的核心部件，其振动产生稳定的频率信号。
温度传感器用于实时监测tcxo 的工作温度，将温度变化转换为电信号。
控制电路则根据温度传感器的信号，对晶体谐振器进行温度补偿，以保持振荡频率的稳定。
电源则为tcxo 提供稳定的工作电压。
3.tcxo 的工作流程当tcxo 开始工作时，晶体谐振器会在控制电路的控制下，根据设定的频率进行振动。
同时，温度传感器实时监测tcxo 的工作温度，并将温度变化转换为电信号。
控制电路根据接收到的温度信号，对晶体谐振器进行温度补偿，从而保持振荡频率的稳定。
4.tcxo 在现代通信技术中的应用tcxo 在现代通信技术中有着广泛的应用，尤其在无线通信、卫星通信和光纤通信等领域。
由于tcxo 能够提供高精度、高稳定的频率信号，因此，它被广泛应用于通信系统的时钟信号产生和频率合成。
此外，tcxo 在通信系统中的小型化、低功耗特性，也使得它在移动通信设备等应用中具有很大的优势。
5.tcxo 的发展趋势与展望随着通信技术的不断发展，对tcxo 的性能要求也在不断提高。
未来，tcxo 的发展趋势将包括：更高的频率稳定性、更小的尺寸、更低的功耗和更高的可靠性。
电路中的振荡器介绍振荡器的种类和应用领域
电路中的振荡器介绍振荡器的种类和应用领域电路中的振荡器是指能够在不受外部信号源驱动下，在电路内自行产生周期性信号的电子设备。
振荡器在电子设备中广泛应用，例如无线电、雷达、计算机等领域，因此，了解振荡器的种类及其应用领域是十分重要的。
本文将介绍振荡器的种类及其应用。
1. 晶体振荡器晶体振荡器是常用的一种振荡器，它利用压电效应产生振荡。
晶体振荡器主要由压电石英晶片、放大器、反馈电路、电源和输出电路等组成。
晶体振荡器振荡频率的稳定性高，且精确度高，应用于频率稳定要求高的电路，例如计算机、通讯设备等领域。
2. 电感耦合振荡器电感耦合振荡器是利用电路中的电感和电容进行产生振荡的一种振荡器。
电感耦合振荡器主要由电容、电感、晶体管等元器件组成。
电感耦合振荡器的振荡频率范围广，应用于频率要求不高的电子设备，例如音频放大器、调谐器等领域。
3. 集成电路振荡器集成电路振荡器是可以直接集成在电路板上的一种振荡器。
集成电路振荡器主要由电容、电感、晶体管等元器件组成。
由于集成电路振荡器可以大规模生产，成本相对较低，因此在数字电路、计算机等领域应用最为广泛。
4. RC振荡器RC振荡器是利用电路中的电容和电阻形成的RC环路产生振荡的一种振荡器。
RC振荡器主要由电容、电阻、晶体管等元器件组成。
RC 振荡器的频率不稳定，但由于成本低廉，应用于一些低频率要求的电子设备，例如弱电信号接收与放大器。
5. 摆线振荡器摆线振荡器是利用物理学中的摆线定理产生振荡的一种振荡器。
摆线振荡器主要由模拟计算器、捷克电池表、过氧化银光源等元器件组成。
摆线振荡器的频率通常在几十千赫范围内，应用于高精度计时和频率测量等领域。
总之，电路中的振荡器种类多样，根据不同的应用领域和需求选择合适的振荡器是十分重要的。
对于电子爱好者来说，学习振荡器的原理和应用也是提高技能的一个重要方向。
基于VCO的超宽带数字调谐振荡器的设计
㊀收稿日期：２０２０⁃０８⁃１０㊀作者简介：田德民，男，１９７９年生，硕士，高级工程师，研究方向：电子战侦察㊁测频㊁测向；张学成，男，１９８３年生，高级工程师，研究方向：电子战接收；韦炜，男，１９８２年生，高级工程师，研究方向：微波射频微系统㊂基于ＶＣＯ的超宽带数字调谐振荡器的设计田德民，张学成，韦㊀炜（中国船舶重工集团公司第七二三研究所，江苏扬州２２５１０１）摘㊀要：比较了３种频率合成技术的优缺点，提出了一种超宽带㊁高精度㊁高速的数字调谐振荡器实现方法㊂该方法采用多个ＶＣＯ组合的方式，利用高速高精度ＤＡＣ㊁高速运算放大器㊁可变增益放大器等，同时采用实时增益控制法对ＶＣＯ的非线性进行补偿㊂基于本方法研制的数字调谐振荡器频率覆盖宽，集成度高，体积小，质量轻，具有全频段内调谐一致性高㊁置频时间短㊁频率精度高，以及杂散㊁谐波指标高等特点，可广泛适用于现代电子对抗㊁雷达仿真㊁电子战仿真等系统㊂关键词：超宽带；数字调谐振荡器；直接数字合成器；锁相环；压控振荡器中图分类号：ＴＮ７５㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀文章编号：１００９⁃０４０１（２０２０）０４⁃００６４⁃０５ＤｅｓｉｇｎｏｆａＶＣＯ⁃ｂａｓｅｄｕｌｔｒａ⁃ｗｉｄｅｂａｎｄｄｉｇｉｔａｌ⁃ｔｕｎｅｄｏｓｃｉｌｌａｔｏｒＴＩＡＮＤｅ⁃ｍｉｎ，ＺＨＡＮＧＸｕｅ⁃ｃｈｅｎｇ，ＷＥＩＷｅｉ（Ｎｏ．７２３ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＳＩＣ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ２２５１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ，ａｎｄａｎｕｌｔｒａ⁃ｗｉｄｅｂａｎｄ，ｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄｄｉｇｉｔａｌ⁃ｔｕｎｅｄｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（ＤＴＯ）ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｍｕｌｔｉｐｌｅＶＣＯｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ，ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄｈｉｇｈ⁃ａｃｃｕｒａｃｙＤＡＣｓ，ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄｏｐｅｒａ⁃ｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ，ａｎｄｖａｒｉａｂｌｅｇａｉｎａｍｐｌｉｆｉｅｒｓａｒｅｕｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒＶＣＯｉｓｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｗｉｄｅｂａｎｄ，ｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｓｍａｌｌａｎｄｌｉｇｈｔＤＴＯｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｅａｔｕｒｅｓｈｉｇｈｔｕｎｉｎｇｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙｗｉｔｈｉｎｆｕｌｌｂａｎｄ，ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｅｔｔｉｎｇｔｉｍｅ，ｈｉｇｈｆｒｅ⁃ｑｕｅｎｃｙａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｓｐｕｒｉｏｕｓａｎｄｈａｒｍｏｎｉｃｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ，ｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｍｏｄｅｒｎＥＷｓｙｓｔｅｍｓ，ｒａｄａｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＥＷｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ⁃ｗｉｄｅｂａｎｄ；ＤＴＯ；ＤＤＳ；ＰＬＬ；ＶＣＯ０㊀引㊀言在现代战争中，电子对抗发挥了越来越重要的作用，而有源干扰是一种十分重要的对抗手段，其干扰技术包括压制式干扰和欺骗式干扰两种㊂［１］现代电子战系统的作战对象所覆盖的频段越来越宽，要实现对作战频带内的作战对象的有效覆盖，就需要一种超宽带㊁快速捷变和具有数字调谐功能的频率源㊂实现超宽带的频率源，可以采用的方法包括直接频率合成技术㊁间接频率合成技术㊁基于ＶＣＯ的数字调谐技术以及混合式频率合成技术等㊂直接频率合成技术目前常用的为直接数字频率合成（ＤｉｒｅｃｔＤｉｇｉｔａｌＳｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ，ＤＤＳ）［２］，其具有分辨率高㊁跳频速度快的特点，但其绝对带宽窄［３］，杂散丰富㊂间接频率合成技术常用锁相环（ＰＬＬ）来实现，但ＰＬＬ频率转换时间长，还存在高分辨率和宽频带覆盖之间的矛盾㊂［４］基于ＶＣＯ的数字调谐技术采用单个ＶＣＯ，具有调制简单㊁绝对带宽较宽㊁频率捷变速度快的优点，但也有频带内调制增益非线性的缺点㊂混合式频率合成技术是在以上３种频率源实现方法的基础上，借鉴各方法的优缺点，根据实际需求场景而选用的一种合成技术，但使用局限性较大，不在本文论述范围㊂４６ 第４０卷㊀第４期２０２０年１２月雷达与对抗ＲＡＤＡＲ＆ＥＣＭＶｏｌ．４０㊀Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２０２０本文首先比较了３种频率源实现方法的优缺点，最终针对现代有源电子干扰的作战需求，选择了采用基于ＶＣＯ的数字调谐技术实现超宽带数字调谐频率源㊂其方法为利用多个窄带ＶＣＯ拼接来达到超宽的频带覆盖；利用高速ＤＡＣ技术和高速运算放大器实现了频带内的快速频率捷变；通过可变增益控制技术来保证了频带内不同频点的调谐一致性；利用线性插值校正表和恒温的方法保证了频率源输出和输入控制码的线性，从而实现了宽频带㊁高分辨率㊁快速捷变㊁全频段调谐一致的线性数字调谐振荡器㊂１㊀实现原理要实现超宽带的频率源，其基本技术手段是将模拟㊁数字及频率合成等相关技术通过合理组合得到频率带宽㊁频率间隔和频率转换时间等不同指标的频率源，以满足不同应用场合㊂从技术实现上基本可以分为直接频率合成（ＤＤＳ）㊁间接频率合成以及数字调谐等㊂１．１㊀直接频率合成技术ＤＤＳ技术一般又可分为直接模拟频率合成和直接数字频率合成，其中直接模拟频率合成一般采用一个或多个晶体振荡器，所需不同频率分别由这些振荡器决定，通常所需的各种频率可经过分频㊁倍频㊁混频以及相应的滤波器组合来实现㊂直接数字频率合成（ＤＤＳ）技术是通过相位查找表，结合ＤＡＣ以及后端的滤波器，最终得到所需要的频率㊂以直接数字频率合成为例，ＤＤＳ技术提出以来迅速在频率合成领域受到了广泛关注和大量应用，其基本原理框图如图１所示㊂ＤＤＳ的理论是基于Ｎｙｑｕｉｓｔ采样定理，将一个周期的正弦波信号进行相位／幅度抽取量化，量化后的幅度值存储在ＲＯＭ中，ＲＯＭ存储单元的地址对应相位取样地址㊂ＤＤＳ工作时，在时钟的控制下，周期性地读取ＲＯＭ中存储的数据，输出通过ＤＡＣ和低通滤波器得到所需频率的信号㊂［５］ＤＤＳ输出信号表示为式（１），其中Ｌ代表频率分辨率：Ｆｏｕｔ＝Ｆｃｗ２ＬˑＦｃｌｋ（１）ＤＤＳ技术具有相对带宽宽㊁频率捷变速度快㊁频率分辨率高㊁可编程等优点㊂但是，由于受到器件（ＤＡＣ㊁ＲＯＭ）速度的限制，其最高输出频率无法达到很高（目前国内外见诸应用的最高频率小于３ＧＨｚ），绝对带宽也就较低，同时其输出信号杂散寄生分量大，功耗高㊂ＤＤＳ较低的最高输出频率决定了其绝对带宽较窄，而要实现超宽带频率覆盖的频率源，必须通过增加相应的微波模块来实现频段的扩展㊂这就增加了成本和设备量，限制了其适用的范围㊂图１㊀ＤＯＳ基本原理框图１．２㊀间接频率合成技术间接频率合成技术一般通过锁相环（ＰＬＬ）的方法来实现㊂它是一个闭环相位控制系统，利用相位反馈原理，通过比较输入信号与输出信号之间的相位差实现两者的同步，从而达到控制输出信号频率的目的㊂［６］其原理框图如图２所示㊂图２㊀ＰＬＬ原理框图从图２可以看出，典型ＰＬＬ电路包含３个功能模块，即压控振荡器（ＶＣＯ）㊁鉴相器（ＰＤ）和环路滤波器（ＬＦ）㊂锁相环按其构成方式的不同可以分为混合信号锁相环㊁数字锁相环（ＤＰＬＬ）㊁全数字锁相环（ＡＤＰＬＬ）和软件锁相环（ＳＰＬＬ）等几种㊂针对有源电子干扰而言，通常需要极其快速的调频反应时间（微秒级），才能实现时域有效覆盖和频域快速响应，达到有效干扰㊂而无论哪种锁相环，其均包含有反馈闭环系统，而反馈闭环系统的存在，其优点是频率锁定准确，可以抑制叠加到输入信号上的噪声，而缺点是锁定时间过长（大于几十微秒量级）㊂当使用与现代复杂电磁环境下的电子对抗系统中，存在多部作战对象㊁多部信号持续快速切换时无法实现时域迅速切换和频域的全覆盖㊂同时，ＰＬＬ还具有可调谐频率范围较窄的缺点，无法满足现代宽带电子对抗系统的需要㊂１．３㊀数字调谐振荡器技术数字调谐振荡器（ＤＴＯ）技术是在基于ＶＣＯ基础上提出的一种新型的频率合成方法㊂它通过接收来自外界的控制码，最终经过一系列转换，以实现输出不同频率㊂５６田德民㊀等㊀㊀基于ＶＣＯ的超宽带数字调谐振荡器的设计ＤＴＯ技术通常通过ＶＣＯ［７］来实现㊂ＶＣＯ是指输出频率与输入控制电压之间存在对应关系的振荡电路，一般分为晶体振荡器㊁ＬＣ压控振荡器㊁ＲＣ压控振荡器和微波压控振荡器㊂［８］典型ＶＣＯ具有倍频程的调谐范围㊂调谐是通过控制电压来调谐电抗元件（如变容二极管）来完成的㊂ＤＴＯ技术实现的振荡器其相位噪声与ＶＣＯ自身的相位噪声有关，频率稳定度与ＶＣＯ的调谐灵敏度㊁ＶＣＯ调谐稳定性等密切相关，而频率精准度与器件的温度漂移㊁输入电压的精度有关㊂同时，由于调谐范围较大，如果不通过环路滤波器对控制电压施加合适的滤波，ＶＣＯ易受噪声和杂散影响㊂某Ｘ波段ＶＣＯ原理方框图如图３所示㊂这是一种正反馈模型，通过正反馈不断放大电路中的信号直至产生稳定的周期性输出信号㊂图３㊀ＦＥＴ⁃ＶＣＯ原理方框图从图３中可以看出，该ＶＣＯ采用砷化镓场效应晶体管（ＧａＡｓＦＥＴ），依靠控制变容管电压，得到不同的微波信号㊂现在常用的ＶＣＯ均为单片集成电路的形式，其接口简单，只需要电源㊁调谐电压输入就可以提供稳定的频率输出㊂外部控制只需控制调谐电压就可以得到所要的频率㊂当需要得到不同的宽带调制信号时，只需在ＶＣＯ的调谐电压上叠加对应的调制信号㊂虽然单个ＶＣＯ就可以提供较宽的频带，如ＡＤ公司的ＨＭＣ５８７频率覆盖５ １０ＧＨｚ，ＨＭＣ５８８频率覆盖８ １２．５ＧＨｚ，ＨＭＣ７３２频率覆盖６ １２ＧＨｚ，ＨＭＣ７３３频率覆盖１０ ２０ＧＨｚ㊂但是，要实现多个倍频程（如６ １８ＧＨｚ）的频率覆盖，单个ＶＣＯ也无法实现，必须采用多个ＶＣＯ来拼接㊂同时，ＶＣＯ的频率设置时间取决于其调谐电抗元件（如变容二极管）的电容特性和输入调谐电压的反应时间㊂典型ＶＣＯ的频率设置时间在３００ｎｓ（２ＭＨｚ精度）以内，而选择高速ＤＡＣ产生调谐电压其反应时间也是小于１００ｎｓ，这样整个ＶＣＯ的频率设置时间将可以做到小于５００ｎｓ㊂ＶＣＯ还有一个缺点是频率稳定性随温度漂移比较大（如ＨＭＣ５８７为０．８ＭＨｚ／ħ）㊂为了减小频率漂移必须采用恒温技术㊂若要保证２ＭＨｚ的精度则要保证温度恒定在２ ３ħ的范围，而恒温技术会相应增加模块的功耗和体积㊂表１㊀典型单片ＶＣＯ部分参数表型号参数典型值ＨＭＣ５８７频率范围５．０ １０．０ＧＨｚ调谐电压范围０ １８Ｖ温度漂移０．８ＭＨｚ／ħＨＭＣ５８８频率范围８．０ １２．５ＧＨｚ调谐电压范围０ １３Ｖ温度漂移０．３ＭＨｚ／ħＨＭＣ７３２频率范围６．０ １２ＧＨｚ调谐电压范围０ ２３Ｖ温度漂移０．２５ＭＨｚ／ħ㊀㊀基于ＶＣＯ的数字调谐振荡器技术原理框图如图４所示，包括ＰＲＯＭ㊁ＦＰＧＡ㊁ＤＡＣ㊁高速运放㊁调制校正㊁可变增益放大器以及ＶＣＯ㊂通过接收来自外界的频率控制字进行查ＰＲＯＭ中事先存储的频率和ＤＡＣ控制字对照表，分别控制输出到ＶＣＯ的控制电压以及可变增益放大器的控制电压，控制包含调制信号的ＶＣＯ控制电压，最终输出需要的高频微波信号㊂图４㊀ＤＴＯ基本原理框图综合以上分析，直接模拟频率合成技术存在着组成复杂㊁相应体积质量较大等缺点㊂直接数字频率合成技术频率稳定性好㊁相位噪声小㊁跳频时间快㊁频率步进精，但其工作频带受ＲＯＭ和ＤＡＣ速度的限制，输出信号频率相位杂散较高，频段窄㊂间接频率合成技术采用锁相环来实现，其具有集成化高㊁频率稳定度高等优点，但其跳频时间较长㊂而采用压控振荡器实现的数字调谐振荡技术，其工作频带受ＶＣＯ频带所限制，体积较大，成本较高㊂根据以上宽带频率源技术存在的优缺点，本文提出了一种新型宽带数字调谐振荡器的设计方法，该方法采用多个ＶＣＯ进行拼接，实现了宽频率覆盖；通过调谐线性度补偿技术达到了输入调谐的线性化；采用恒温控制技术达到高精度频率输出；利用调谐码预置㊁高速运放和高速ＤＡＣ，实现输出频率的高速切换；同时结合倍频㊁滤波等技术手段，对谐波和杂散实现了更高的抑制，可满足现代电子对抗６６ 雷达与对抗㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年㊀㊀第４期系统中相关频率源的需要㊂２㊀系统设计实现本文研制的数字调谐振荡器，采用多段ＶＣＯ拼接的方式，其原理框图如图５所示，主要有ＥＥＰＲＯＭ㊁高速运算放大器㊁高速ＤＡＣ㊁ＦＰＧＡ㊁ＶＣＯ㊁开关滤波模块等组成，其输入频率控制信号为数字信号，输入调制信号为模拟信号，输出为宽带射频信号㊂其中ＶＣＯ模块安装在一个恒温槽内，以保持恒温，保证频率的稳定性㊂图５㊀系统原理框图㊀㊀如图５，输入频率控制字送给ＦＰＧＡ，通过ＥＥＰＲＯＭ查表，给出控制信号，分别控制调制信号校正模块和ＤＡＣ㊂二者合成得到的调制信号经过模拟开关控制不同的ＶＣＯ㊂不同ＶＣＯ输出的射频信号分别送给后端开关滤波放大模块㊂开关滤波放大模块的功能是滤除带外信号和谐波信号，消除杂散，并将输出信号放大至需要的功率电平㊂在图５中，ＦＰＧＡ㊁ＥＥＰＲＯＭ㊁调制校正㊁可变增益放大器㊁ＤＡＣ㊁模拟开关部分属于数字和模拟电路模块，ＶＣＯ及开关滤波放大模块属于高频微波部分㊂３㊀硬件实现设计实现的ＤＴＯ原理组成（见图５）分为数字模拟电路部分和高频微波部分㊂３．１㊀数字模拟电路部分数字模拟电路部分组成如图６所示，主要包括ＦＰＧＡ㊁ＭＣＵ㊁ＥＥＰＲＯＭ㊁ＤＡＣ㊁可变增益放大器以及高速运放等㊂电路部分的工作流程如下：ＦＰＧＡ接收来自控制端口的频率控制字，将频率控制字送给ＥＥＰＲＯＭ查表得到ＤＡＣ和可变增益放大器的控制码，ＤＡＣ输出的模拟电压信号和可变增益放大器调理后的模拟调制信号经最后一级高速运算放大器合成处理，最终得到ＶＣＯ的控制电压；同时，频率控制字还在ＦＰＧＡ内生成模拟开关的控制信号，选择控制电压送到不同的ＶＣＯ㊂图中的ＭＣＵ单元具有对外测试的输入输出接口，用于实现控制和测试各个ＶＣＯ，并在外部利用软件生成存储在ＥＥＰＲＯＭ中的编码表，同时提供模块的维护和数据修正的对外接口㊂存储在ＥＥＰ⁃ＲＯＭ中的编码表包含可变增益放大器的增益控制码和ＤＡＣ的电压控制码两部分㊂图６㊀数字及模拟部分原理框图数字电路采用ＦＰＧＡ和ＭＣＵ，主要对来自外界频率控制字进行解析处理，通过ＥＥＰＲＯＭ查表给出ＤＡＣ的数字码，使得ＤＡＣ分别输出控制可变增益放大器的增益电压和高速运算放大器的基础电压㊂采用高速运算放大器一方面对基础电压进行调理，另一方面将基础电压和模拟调制信号的电压进行组合，最终得到输出控制ＶＣＯ的电压信号㊂采用高速ＤＡＣ和高速运放的组合方式，实现了不同频率输出的高速切换功能㊂在宽频带输出中，ＶＣＯ的调谐电压和输出频率为非线性的，而常规使用中，对数字接口而言，其定义为输入输出是线性的，所以必须对ＶＣＯ调谐的非线性进行处理㊂典型ＶＣＯ的特性可以用输出频率ｆ与控制电压Ｕｃ之间的关系曲线来表示，如图７所示㊂在图７中，曲线１为ＶＣＯ原电压特性曲线，曲线２为理想线性曲线㊂为达到图７中曲线２的理想特性，系统中通过自动测试的方法遍历需要输出的频率，然后根据测试数据曲线得到电压⁃频率（频率控制字）对照表，将其存储在ＥＥＰＲＯＭ内㊂工作时，首先将ＥＥＰＲＯＭ内数据加载到ＦＰＧＡ内部的ＲＡＭ中，然后根据外界输入数字频率控制字快速调取ＲＡＭ表内的数据，给出ＶＣＯ的７６ 田德民㊀等㊀㊀基于ＶＣＯ的超宽带数字调谐振荡器的设计控制电压，经ＤＡＣ变换后控制ＶＣＯ㊂这样就实现了数字控制码和输出频率的理想线性控制关系㊂同样，从图７可以看出，在整个频带内，ＶＣＯ的输出频率与电压之间的控制关系为非线性的［９］㊂当针对同样的外部输入调制信号时，要实现全频带内调制斜率的一致性必须进行调制增益校正㊂在图６中，电路部分利用可调增益放大器结合ＥＥＰＲＯＭ的方式来实现这一功能㊂通过对ＶＣＯ逐点自动测试，得到各点要控制的增益值，生成控制增益和输入频率控制码的对照表，并存储在ＥＥＰＲＯＭ内㊂在工作时，同样根据输入的频率控制码调取相应的增益值，达到整个频带内调制斜率的一致性㊂图７㊀ＶＣＯ控制特性曲线３．２㊀高频微波部分高频微波部分组成如图８所示，主要包括３路ＶＣＯ㊁高隔离度微波开关滤波放大模块㊂由于所要实现的宽带频率源频率覆盖宽，用单个ＶＣＯ无法实现，所以方案中采用了３个ＶＣＯ拼接的方式㊂各个ＶＣＯ分别覆盖不同频带，拼接组合，通过后端开关及滤波组件选择得到不同频段内的输出信号㊂本设计实现的模块要满足谐波㊁杂散以及快速的频率设置时间等指标要求，所以选用了高隔离度（＞７０ｄＢ）㊁快速响应时间（＜１００ｎｓ）的开关滤波放大模块㊂开关滤波放大模块不但实现了滤除谐波㊁杂散的功能，而且对输出功率进行放大，并且保证了全频段输出功率的一致性㊂图８㊀高频微波部分组成框图４㊀结束语本文设计实现的宽带数字调谐振荡器，频率覆盖６ １８ＧＨｚ，频率精度ʃ２ＭＨｚ，频率设置时间＜１μｓ，谐波＜－５５ｄＢｃ，杂散＜－６０ｄＢｃ，体积小（１６５ｍｍ∗１６０ｍｍ∗５０ｍｍ），质量轻（＜２ｋｇ），可以广泛适用于现代电子对抗㊁雷达仿真㊁电子战仿真等系统㊂若采用同样的方案，选择不同的ＶＣＯ，可以实现覆盖不同频段，具有不同带宽的数字调谐振荡器㊂参考文献：［１］㊀林象平．雷达对抗原理［Ｍ］．西安：西北电讯工程学院出版社，１９８５：１４⁃１５．［２］㊀ＢａｎｅｒｊｅｅＤ．ＰＬＬＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄＤｅｓｉｇｎ［Ｍ］．４ｔｈｅｄ．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＮａｔｉｏｎａｌＳｅｍｉ⁃ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，２００６：５０⁃８０．［３］㊀蔡竟业，袁文，王文钦，等．一种高分辨率低杂散频率合成器的研制［Ｊ］．电子科技大学学报，２００５，３４（６）：１００９⁃１０１２．［４］㊀远坂俊昭．锁相环（ＰＬＬ）电路设计与应用［Ｍ］．何希才译．北京：科学出版社，２００６：３⁃５．［５］㊀费元春，苏广川，米红，等．宽带雷达信号产生技术［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００２：３４⁃３７．［６］㊀ＢｒａｎｎｏｎＢ，ＲｅｅｄｅｒＲ．为您的转换器选择正确的时钟（３） 了解时钟源［Ｊ］．电子产品世界，２０１１，７（１８）：６３⁃６６．［７］㊀杨远望，蔡竟业，任威，等．Ｘ Ｋｕ波段宽覆盖捷变频频率合成器研制［Ｊ］．电子科技大学学报，２００７，３６（４）：７０９⁃７１２．［８］㊀ＢＥＳＴＲＥ．Ｐｈａｓｅ⁃ＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐｓｄｅｓｉｇｎ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３．［９］㊀ＧＯＬＤＢＧ．ＤｉｇｉｔａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｙｎ⁃ｔｈｅｓｉｓ［Ｍ］．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＭｃＧｒａｗ⁃Ｈｉｌｌ，１９９６．８６ 雷达与对抗㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年㊀㊀第４期。
SiTime MEMS硅晶振增强基于FPGA的系统
SiTime MEMS硅晶振增强基于FPGA的系统摘要如今的FPGA 是包含许多功能块的复杂系统，并且经常使用多个时钟来驱动不同的块。
系统设计人员必须决定如何结合外部振荡器和内部资源以实现最佳时钟树设计。
本文将讨论当今可用于满足时钟速度和抖动要求的选项，重点是SiTime可编程MEMS振荡器作为基于FPGA 的系统的时序参考。
主题包括高分辨率频率选择带来的灵活性、EMI 降低技术和基于FPGA 的抖动清除器。
1 简介复杂的FPGA 包含大量功能块或单元，它们需要相互通信以执行广泛的复杂操作。
除了基本的逻辑阵列，FPGA 还包括内部存储器(RAM)、DSP 模块、处理器、锁相环(PLL) 和延迟锁定环(DLL)，用于时序生成、标准I/O、高速数字收发器和并行接口（PCI、DDR 等）。
许多设计使用多个时钟来驱动不同的模块，每个模块可能需要不同的频率。
这些时钟通常使用外部振荡器和内部PLL 和DLL 的组合生成，具体取决于时钟速度和抖动要求。
某些功能的时钟速度由应用决定，而设计人员可以为系统的其他部分选择频率。
2 多个时钟频率与I/O 接口相关的时钟需要以行业标准频率运行，以确保不同系统之间的互操作性。
示例包括PCI Express 的100 MHz、SATA 的75 MHz 或PCI 的33.333 MHz。
用户通常可以选择驱动处理器或状态机引擎的时钟频率。
这种灵活性允许设计人员选择优化速度、功率或资源使用的频率。
在优化速度时，使用尽可能高的频率来最大化每秒的操作数似乎很简单。
然而，时钟周期抖动必须足够低，以便最小时钟周期大于设计中的关键时序路径。
FPGA 中的内部PLL 可用于从较低频率的外部参考振荡器合成较高频率的时钟。
如果PLL 具有高频率分辨率和低抖动，这可能是一种有效的频率选择方法。
当由简单的外部振荡器驱动时，低噪声、小数N 分频PLL 可以满足大多数规范。
然而，许多FPGA 使用带有环形压控振荡器(VCO) 的整数PLL，因为它们易于设计且功耗极低。
IDT推出全球精度最高的全硅CMOS振荡器
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存 储 故 障 代 码 ， 亮 点 存 储 故 障 代 码 ， 亮 点 故 障 指 示 灯 ， 出 ＡＢ 故 障 指 示 灯 ， 出 Ａ Ｓ 退 Ｓ 退 Ｂ
开 始
大 轮 速 是 否 大 于 ８ｋ ｍ／
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计 算 ： ＷＦ Ｉ 轮 轮 速 差 ＩＤ Ｄ ＝前 ＷＲ＝ 后 轮 轮 速 差 Ｉ Ｄ ＷＬ Ｉ 侧 轮 速 差 ＩＤ ＝左 ＷＰ 右 侧 轮 速 差 ＝ｌ
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作 者简介 ： 王 伟 达 ， ，９ ０ 年 生 ， 士 ， 师 ， 要 研 究 方 向 ： 男 １８ 博 讲 主 车
辆 动力 学 、 电复 合 传动 及 控制 。 机
Ｉ Ｄ Ｔ推 出全球精 度最 高 的全硅 Ｃ Ｏ Ｍ Ｓ振 荡器
致 力 于 丰 富 数 字 媒 体 体 验 、 供 领 先 的 混 合 信 号 半 导 体 解 决 方 案 供 应 商 ＩＴ 公 司 最 近 宣 布 ， 出 业 界 精 度 最 高 的 提 Ｄ ０ 推 全硅 Ｃ ＭＯＳ振 荡 器 ， 整 个 温 度 、 压 和 其 他 因 数 方 面 实 现 了 行 业 领 先 的 １０ ｐ ｍ 总 频 率 误 差 。 在 电 ０ ｐ Ｉ Ｔ Ｃ ２振 荡 器 采 用 Ｉ Ｔ专 利 的 Ｃ Ｄ ３０ Ｄ ＭＯＳ振 荡 器 技 术 ，可 以 用 一 个 １０ｐ ｍ 及 以 下 频 率 精 度 的单 片 Ｃ ０ ｐ ＭＯＳ Ｉ Ｃ取 代 基 于 石英晶体 的振荡器 ， 采 用非常 薄的外形 ， 并 而无 需 使 用 任 何 机 械 频 率 源 或 锁 相 环 （ Ｌ 。该 产 品 专 门 用 于 下 一 代 存 储 、 Ｐ Ｌ） 数 据 通 信 和 连 接 接 口 ， 千兆 以 太 网 、ＡＳ、 高 速 Ｕ Ｂ（ Ｂ ． 和 Ｐ ＩＥ ｐｅｓ 如 Ｓ 超 Ｓ ＵＳ ３０） Ｃ ｘ ｒｓ。该 产 品 是 通 用 石 英 晶 体 振 荡 器 的一 种 低 功 耗 、 抖动替代 方案 ， 低 因此 非 常 适 合 服 务 器 和企 业 设 计 ， 及 采 用 以 太 网 端 口 的 数 据 通 信 设 备 。 以 Ｉ Ｔ Ｃ ２振 荡 器 可 产 生 高 精 度 的 片 上 频 率 ， Ｄ ３０ 而无 需 依 赖 压 电 或 机 械 谐 振 器 。该 器 件 支 持 标 准 的 现 成 可 用 的 Ｃ Ｍ０Ｓ工 艺 ， 用了可编 程架构 ， 持各种配 置选项 ， 采 支 以适 应 广 泛 的 应 用 范 围 。 此 外 ， Ｔ Ｃ ２振荡 器 采 用 一个 独 特 的模 拟 核设 计 ， Ｉ ３０ Ｄ 其功 耗 低 于 ２５ ｍ 空 载 典 型 值 ） 从 而 为基 于 石 英 和 Ｐ Ｌ的 高频 率 振 ． Ａ（ ， Ｌ 荡器 提供 了一 种低 功 耗 替 代方 案 ， 同时 在 １ＭＨ 载 波 偏 移条 件 下 实现 了一 流 的一 ４ Ｂ ／ ｚ的相 位 噪 声 。 器件 采 用 业 界标 准 ｚ １０ ｄ ｃＨ 该 的 ５ｍ ３ ｍ石 英 晶 体兼 容 封 装 ， 低 成本 、 ｍｘ ． ｍ ２ 即 低高 度 的 Ｍ Ｌ 塑 料 Ｉ 装 ， 需 陶瓷 密 封 的封 装 。 Ｓ１ Ｃ封 无 Ｉ Ｔ Ｃ ２还 具 有 ２ ０ ｎ 典 型 值 ） 低 功 耗 待 机 模 式 ， 及 １０ ｓ 典 型 值 ） 快 速 启 动 时 问 。这 些 功 能组 合 使 该 器 件 Ｄ３ ０ ０ Ａ（ 的 以 ０ （ 的 非 常 适 合 功 率 敏 感 的 设 计 ， 许 频 繁 的 开 关 电 源 以 进 一 步 节 省 功 耗 。 由 于 该 器 件 不 包 含 任 何 运 动 元 件 ， 不 使 用 机 械 或 允 且 压 电 电 子 谐 振 来 产 生 电子 频 率 ， 硅 的 单 片 方 案 实 现 了优 良的 耐 冲 击 和 振 动 能 力 。 全 （ Ｔ公 司供 稿） Ｉ Ｄ
一种用于高精度跟踪型RDC的压控振荡器
（ ｉｎ ｓ ｔｍａｉｎＲ ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ Ｃ Ｉ Ｌ ａ ｙ ｎ ａ ｇ Ｊ ａ ｇ ｕ ２ ０ ６ Ｃ Ｚ ａ ｇ ｕＡｕｏ ｔ ｅｅ ｒｈ Ｉ ｓ ｔ ｔ ｏ Ｓ Ｃ， ｉｎ ｕ ｇ ｎ ， ｉ ｎ ｓ ，２ ２ ０ ， ＨＮ） Ｊ ｏ ｉ
特 点 的 ＶＣ 并 完 成 版 图设 计 。该 ＶＣ 可 推 广 应 用 于 其 他 类 似 要 求 的专 用 ＡＳＣ 电 路 中 。 Ｏ Ｏ Ｉ
关键词 ： 控振荡器 ； 压式 ； 转变压器信号一 字转换 ； 压 恒 旋 数 集成 电路 中 图分 类 号 ： Ｎ４ ２ Ｔ ５ Ｔ ９ ； Ｎ７ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０ ３ １ （ ０ ０ ０ １ ９ ０ １ ０ — ８ ９ ２ １ ） １０ ３ — ７
徐大林 罗佳亮 廖良闯 黄庆安
（ 东 南 大 学 ， 京 ，１ ０ ６ （ 南 ２ ０ ９ ） 江苏 自动 化 研 究 所 ， 苏 ， 云 港 ，２ ０ ６ 江 连 ２２０ ）
２ ０— ３０ ０ ９０— ５收稿 ， ０ ９０— ０ 改稿 ２ ０— ４２ 收
摘 要 ： 于 恒 压 式 电荷 平 衡 压 控 振 荡 器 技 术 ， 计 了一 种 用 于 高 精 度 跟 踪 型 Ｒ Ｃ 的 ＶＣ 结 合 Ｒ Ｃ 系 统 自身 基 设 Ｄ Ｏ。 Ｄ 的特 性 ， 成 了时 序 控 制 电 路 及 器 件 参 数 的详 细 设 计 ， 现 了一 种 具 有 高 线 性 度 （ Ｏ ２ ） 压 控 增 益 外 部 可 调 等 完 实 ＜ ．５ 、
Ａ ＶＣＯ ｅ ｏ ｉ ｈ Ｐｒ ｃ ｓｏ ａ ｋｉ ｇ ＲＤＣ Ｕｓ ｄ ｆ ｒ Ｈ ｇ ｅ ｉｉ ｎ Ｔｒ ｃ ｎ
tcxo工作原理
tcxo工作原理摘要：一、TCXO概述二、TCXO工作原理1.恒温晶体振荡器2.温度补偿技术3.输出信号稳定性三、TCXO的应用领域四、TCXO的选购与使用注意事项正文：TCXO（Temperature Compensated Crystal Oscillator，温度补偿晶体振荡器）是一种高精度、高稳定度的晶体振荡器。
它通过温度补偿技术，有效提高了晶体振荡器在不同温度下的输出信号稳定性，广泛应用于通信、计算机、精密测量等领域。
TCXO的工作原理主要包括以下三个方面：1.恒温晶体振荡器：TCXO采用恒温晶体振荡器作为核心部件，晶体振荡器在恒温环境下能够实现较高的稳定度。
为了保证晶体振荡器在温度变化时的稳定性，TCXO采用了温度补偿技术。
2.温度补偿技术：TCXO通过测量环境温度，并根据预先存储的温度-频率曲线，实时调整晶体振荡器的输出频率。
这样一来，即使在温度发生变化时，晶体振荡器的输出频率也能保持稳定。
温度补偿技术主要有两种：一种是数字温度补偿，通过数字信号处理实现频率的调整；另一种是模拟温度补偿，通过模拟电路实现频率的调整。
3.输出信号稳定性：TCXO的输出信号稳定性取决于晶体振荡器的稳定性、温度补偿技术的精度和环境温度的变化。
在实际应用中，TCXO的输出信号稳定性通常能够满足大多数场景的需求。
TCXO的应用领域非常广泛，包括通信基站、卫星通信、导航定位、计算机时钟、精密测量等。
随着科技的不断发展，对时间频率精度要求越来越高，TCXO在未来将继续发挥重要作用。
在选购TCXO时，应注意以下几点：1.频率精度：根据实际应用场景，选择合适的频率精度。
一般而言，频率精度越高，价格也越高。
2.工作温度范围：确保TCXO在工作温度范围内能正常工作。
不同型号的TCXO的工作温度范围不同，选购时需注意。
3.输出信号格式：根据应用需求，选择合适的输出信号格式，如方波、正弦波等。
4.封装形式：根据应用场景和安装空间，选择合适的封装形式。
tcxo补偿电路
tcxo补偿电路TCXO补偿电路是一种用于温度补偿晶体振荡器（TCXO）的电路设计。
TCXO是一种高精度的时钟振荡器，常用于无线通信、卫星导航和精密仪器等领域。
然而，由于环境温度的变化会导致晶体振荡频率的不稳定性，因此需要一种补偿电路来抵消温度变化对振荡频率的影响。
TCXO补偿电路的设计原理是利用温度传感器和数字补偿技术来实现对晶体振荡频率的精确控制。
温度传感器可以实时监测环境温度的变化，并将这些信息传递给补偿电路。
补偿电路根据温度变化的特点，自动调整晶体振荡器的工作参数，以保持振荡频率的稳定。
为了实现这一目标，TCXO补偿电路通常包括温度传感器、模拟-数字转换器（ADC）、数字-模拟转换器（DAC）和微处理器等组成部分。
温度传感器负责感知环境温度并将其转化为电信号，然后通过ADC 将模拟信号转化为数字信号。
数字信号经过处理后，通过DAC转化为模拟信号再输入到晶体振荡器中，从而实现对振荡频率的调节。
TCXO补偿电路的关键在于准确的温度补偿算法。
该算法需要根据晶体振荡器的特性和环境温度的变化规律，来计算出补偿值。
补偿值通常以二进制形式存储在补偿电路中，并在每次温度变化时被读取和应用。
通过TCXO补偿电路的设计，可以有效地提高晶体振荡器的频率稳定性和精确性。
无论环境温度如何变化，TCXO补偿电路都能够自动调整振荡频率，使其保持在设定的范围内。
这对于要求高精度时钟信号的应用来说十分重要，例如无线通信系统中的调制解调器和频率合成器等。
总的来说，TCXO补偿电路是一种关键的电路设计，用于提高晶体振荡器的频率稳定性。
通过准确的温度补偿算法和先进的数字补偿技术，TCXO补偿电路能够实时监测和调整振荡频率，使其适应不同的环境温度，从而保证系统的可靠性和稳定性。
这种电路设计在无线通信、导航和精密仪器等领域有着广泛的应用前景。
dds芯片工作原理
dds芯片工作原理以DDS芯片工作原理为标题，我们来详细了解一下DDS芯片的工作原理。
DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）是一种数字信号处理技术，用于产生高精度的模拟信号。
DDS芯片是基于DDS技术的集成电路，可以广泛应用于通信、仪器仪表、音频设备等领域。
DDS芯片的核心是一个数字控制振荡器（Digital Control Oscillator，DCO），它通过数字信号的处理来生成一个高频时钟信号。
DDS芯片内部有一个高精度的时钟，通过控制该时钟的频率和相位，可以产生不同频率的输出信号。
DDS芯片通过一个数字控制字（Digital Control Word，DCW）来控制输出信号的频率。
DCW是一个二进制数，它决定了时钟信号的频率。
DDS芯片内部有一个相位累加器（Phase Accumulator），它根据DCW的值来累加相位，从而产生一个连续变化的相位信号。
然后，DDS芯片将相位信号与一个数字控制振荡器（Digital Control Oscillator，DCO）相乘，得到一个数字控制振荡器输出信号。
DCO是一个数字控制的振荡器，它的频率由时钟信号和相位信号共同决定。
DDS芯片内部有一个查找表（Look-Up Table，LUT），用于存储振荡器输出信号的幅值。
根据相位信号的变化，DDS芯片从查找表中读取相应的幅值，得到一个连续变化的输出信号。
DDS芯片通过一个数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）将数字信号转换为模拟信号，输出到外部电路中。
DAC将DDS芯片输出的数字信号转换为相应的模拟信号，通过滤波电路进行滤波和放大，得到一个稳定且准确的模拟输出信号。
总结一下，DDS芯片通过数字信号的处理来生成高精度的模拟信号。
它通过控制时钟信号的频率和相位，利用相位累加器和数字控制振荡器来产生一个连续变化的相位信号，然后与振荡器输出信号相乘，得到一个连续变化的输出信号。
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一
种 高 精 度 模 拟 振 荡 器
吴 涛 李树 德 周 云 耀
（ 中国地震局地震研 究所 （ 地震 大地测量重点实验室 ） 武汉 ，
４０７ ） ３０ １
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘 要 介绍一种利用 ３ 路开关芯片及电阻分压网络将直流信号直接转换为交流信号的方法， ２ 由于开关管的响
应时间很短 ， 因此 ， 振荡器的频率能够达到 １０ Ｈ ０ ｋ ｚ以上 。通过实验表明 ， 该振荡 电路正弦信 号具有信号周期稳定 、
ｓａ ｉｉ ｆｓｇ ａ ｙ ｌ ｔｂ ｌｔ ｏ ｉｎ ｌｃ ｃｅ，ｈｇ ｅ ｅ ｅ ｔｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｉ ｕｉ ｂｌ ｏ ｈ ｓ ｉｌｔｏ ｏ ｒ ｅ ａ ｅ ｌｇｃ ｌｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｙ ｉｈ ｒｒ ｐ ａ ａ ｉｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅｆ ｒｔ ｅ ｏ ｃｌａｉｎ ｓ ｕ ｃ ｓ ａ ｇ ｏ ｏ ｉ ａ ｎ ｔｕ ｎ ． ｔ ａ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｉ ｌｔｏ ｓ ｉｌｔｒ ｈ ｇ ｒ ｃ ｓｏ ｂ ｎ ｐ ｓ ｉｔｒ ；ｅ ｉｔｎ ｅ ｎ ｔ ｒ ｓｇ ａ ｏ ｅ ｔ ｎ ｄｓ ｓｍｕ ａｉｎ ｏ ｃｌ ｏ ； ｉ ｈ ｐ ｅ ｉｉｎ； ａ ｄ ａ ｓｆｌ ｓ ｒ ｓｓａ ｃ ｅｗｏ ｋ；ｉ ｎ ｌｃ ｍｖ ｒｉ ａ ｅ ｏ
第３ 增 刊 ２卷
２ ２年 ８月 １ ０
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学
Ｊ ＵＲＮＡ ＥＯ Ｓ Ｏ Ｌ ＯＦ Ｇ ＤＥ Ｙ ＡＮＤ ＧＥ ＹＮＡＭＩ Ｓ ＯＤ Ｃ
Ｖｏ ． ２ Ｓ ｐ １ ３ ｕ ｐ． Ａｕｇ ２ ２ ．， ０１
文 章编 号 ：６ １５ ４ （ ０ ２ Ｓ ｐ ． １ ３０ １７ —９ ２ ２ １ ） ｕ ｐ － ７ －３ ０
络 的正 反馈 振荡器 ； 荡 器 的振荡 频 率 受石 英 晶体 振 控制 的振荡 器 叫晶体振 荡器 。 本 文将 介绍 一种 利 用 ３ 开 关 芯 片及 电阻 分 ２路 压 网络将直 流信 号直 接 转 换 为交 流信 号 的方 法 ， 由
收 稿 日期 ：０ ２￣－４ ２ １４５２
器最 高 的频 率点 在 １０～ ０ ｚ 因此 ， 需 振荡 器 ０ ２０Ｈ ， 所 设计 的频 率一般 为低 频 ； 同时 ， 学仪器 一般具 功耗 地
振 荡器 主要分 为 Ｒ Ｌ Ｃ、Ｃ振 荡器 和 晶体振 荡器 。
Ｒ Ｃ振 荡器 采用 Ｒ Ｃ网络 作 为 选频 移 相 网络 的振 荡 器 ；Ｃ振荡 器采用 Ｌ Ｌ Ｃ振荡 回路作 为 移 相 和选 频 网
重复性高等特点 ， 适合作为地学仪器 的振荡源 。
关键词
模拟振荡器 ； 高精度 ； 带通滤波 ； 电阻 网络 ； 信号转换
中图分类 号 ：Ｈ ６ Ｔ ７１
文 献标识 码 ： Ａ
Ａ ＧＨ ＣＣＵＲＡＣＹ ＨＩ Ａ ＡＮＡＬｏＧ Ｓ ＬＬＡＴｏＲ ｏ ＣＩ
Ｗ ｕ Ｔａ ｏ，Ｌ ｈ ｄ ｎ ｏ ｎ ａ ｉＳ ｕ ｅ ａ ｄ Ｚｈ ｕ Ｙｕ ｙ ｏ
（ ｅ ａｏａｏ ａｔｑａ ｅＧ ｏｅ ， ｓｔｔ ｏ Ｓｉ ｏ ｇ ，Ｃ Ａ， Ｋ ｙＬ ｂｒｔ ｙｏ ｒ ｕ ｋ ｅｄｓ Ｉ ｔｕｅ ｅ ｍ ｌ ｙ Ｅ ｒ ｆＥ ｈ ｙ ｎｉ ｆ ｓ ｏ
ｎ ３ ０ １ ４ ０ ７ ）
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｎｒｄ ｃｓ ｅ ｅｈｄｗ ｔ ｗ ｉ ｅ Ｃ ｓ ｎｌ ａ ｅ ｉ ｃ ｙｃｎ ｅ ｅ Ｃ ｓ ｎｌ ｔａ ｔ ｈｓ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ ｎｗ ｍ ｔｏ ｉ ｈｃ ｔ ｇ ａ ｃｎｂ ｒ ｔ ｏ ｖｒ ｄｔ Ａ ｇ ａ ｉ ｏ ａ ｈ ｈｈ Ｄ ｉ ｄ ｅｌ ｔ ｏ ｉ
低、 占位小 、 电路 简单 、 修 复等 特 点 。鉴 于 以上原 易 因， 地学 仪 器 一 般 不 采 用 直 接 数 字 频 率 合 成 技 术 （ 称 ： Ｄ ） 而 是 使 用 传 统 的利 用 并 口 Ｅ Ｐ Ｏ 简 ＤＳ ， ＰＲ Ｍ
是 能将 直流 电转换 为具有一 定频 率 的交 流 电信 号输 出的 电子 电路 或装 置 ＿２。振 荡 器 电路 多 种 多 样 ， １ ． Ｊ
其 中以石英 晶振 为 信 号 源 的振 荡 电路 应 用 最 为 广
泛。
２ 设计选型
在众 多 的地 学仪 器 中 ， 数 只需 求一 个 稳定 的 多 正 弦波振荡 信号 作 为基 频 信 号 ， 于传 感 器信 号 的 用 载波 。由于地学 仪器 的测 量 频带 范 围较 窄 ， 常仪 通
１ 引 言
振 荡器 是 用来 产 生重 复 电子 信 号 的 电子元 件 ，
于开关 管 的响应时 间很低 ， 因此 ， 振荡 器 的频 率能够 达 到 １０ｋ ｚ以上 。实 验 表 明 ， 振 荡 电路 正 弦信 ０ Ｈ 该
号 具有 信号周 期稳 定 、 复性 高等特 点 ， 重 适合 作 为地 学 仪器 的振 荡源 。