CN115498962B - 一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 - Google Patents
一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115498962B CN115498962B CN202211432403.4A CN202211432403A CN115498962B CN 115498962 B CN115498962 B CN 115498962B CN 202211432403 A CN202211432403 A CN 202211432403A CN 115498962 B CN115498962 B CN 115498962B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capacitor
- circuit
- transistor
- inductor
- oscillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 114
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 181
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
- H03B5/36—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator active element in amplifier being semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法，可以同时输出两路超低噪声振荡信号，在两路输出信号合路输出情况下，可以实现近载频和远载频全频段相位噪声的优化。该电路包括输出两路振荡信号的360°正反馈LC振荡激励电路，连接于360°正反馈LC振荡激励电路两个输出端的用于取出振荡信号的两个晶体谐振器网络，对应连接每个晶体谐振器网络的输出端的共基调谐放大电路，以及用于将两个共基调谐放大电路的输出信号进行功率合成的功率合成电路。本发明通过采用有源放大器及其匹配网络构成360°正反馈LC振荡激励电路，提高电路Q值，改善振荡信号相位噪声。采用功率合成输出，可以获得更低相位噪声的晶振输出信号。
Description
技术领域
本发明涉及石英晶体振荡器领域，具体地说，是涉及一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法。
背景技术
随着现代通信、时频技术的发展，频率源的相位噪声已成为系统性能的关键指标之一。石英晶体振荡器作为一种优秀的信号发生装置，为仪器仪表、通信设备、导航定位、军用电子信息装备等众多电子设备提供基准频率信号，是现代电子信息装备的核心器件，其相位噪声指标往往是限制整个电子系统性能的主要因素。
现有超低相位噪声晶体振荡器一般采用图1类似的电路拓扑结构，该结构中采用“π”型移相网络实现180°移相，与晶体管Q100一起构成360°移相，满足振荡所需的相位条件和增益条件。相比于传统的考毕兹、皮尔斯等并联谐振振荡电路，该拓扑中石英晶体谐振器工作于串联谐振模式，能获得较低的相位噪声指标。申请号CN201210228232.3的中国专利采用了类似的电路拓扑结构，在采用高Q石英晶体谐振器并适当提高谐振器激励功率的情况下，可以获得较低的相位噪声，一般可获得优于-175dBc/Hz的本底相位噪声。更低的相位噪声指标需要更高的激励功率，但又面临高激励功率带来的频率-时间稳定特性变差的风险。
公开号CN111756332A的中国专利采用三个晶体谐振器实现的超低相位噪声晶振电路，利用高Q晶体超窄带滤波特性可以获得优于-185dBc/Hz的本底相位噪声。但是，采用高Q谐振器滤波受带宽限制，对近载频端特别是偏离载频1kHz以内的相位噪声指标改善几乎没有贡献。此外，该电路方案受限于晶体谐振器的数量、体积与成本，在实现小型化和低成本方面有较大难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法，可以同时输出两路超低噪声振荡信号，在两路输出信号合路输出情况下，可以实现近载频和远载频全频段相位噪声的优化。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种低相位噪声晶体振荡器电路，包括输出两路振荡信号的360°正反馈LC振荡激励电路，连接于360°正反馈LC振荡激励电路两个输出端的用于取出振荡信号的两个晶体谐振器网络，对应连接每个晶体谐振器网络的输出端的共基调谐放大电路，以及用于将两个共基调谐放大电路的输出信号进行功率合成的功率合成电路。
进一步地，在本发明中，所述360°正反馈LC振荡激励电路由第一主振晶体管放大电路、第二主振晶体管放大电路、第一LC匹配电路和第二LC匹配电路组成；其中，两个晶体谐振器网络分别对应连接第一主振晶体管放大电路的输出端和第二主振晶体管放大电路的输出端；
所述第一主振晶体管放大电路包括第一主振晶体管Q501，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端接地的偏置电阻R504，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端与第一LC匹配电路相连的偏置电阻R505，一端连接于第一主振晶体管Q501的发射极的电阻R503，一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电感L504，以及一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电容C508；其中，第一主振晶体管Q501的集电极与第二LC匹配电路相连，第一主振晶体管Q501的发射极与其中一个晶体谐振器网络的输入端相连；
所述第二主振晶体管放大电路包括第二主振晶体管Q502，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端接地的偏置电阻R507，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端与第二LC匹配电路相连的偏置电阻R506，一端连接于第二主振晶体管Q502的发射极的电阻R508，一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电感L507，以及一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电容C513；其中，第二主振晶体管Q502的集电极与第一LC匹配电路相连，第二主振晶体管Q502的发射极与另一个晶体谐振器网络的输入端相连；
所述第一LC匹配电路包括一端与偏置电阻R505的另一端相连的电容C511、电感L506、电容C514，一端与电容C511另一端相连的电容C512，以及一端连接在偏置电阻R505、电容C511、C514和电感L506的公共端，另一端连接到地的电容C515；其中，电容C511、电容C512的公共端与第一主振晶体管Q501的基极相连，电容C512的另一端、电感L506的另一端、电容C514的另一端相连后与第二主振晶体管Q502的集电极相连；
所述第二LC匹配电路包括一端与偏置电阻R506的另一端相连的电容C510、电感L505、电容C507，一端与电容C510另一端相连的电容C509，以及一端连接在偏置电阻R506、电容C507、C510和电感L505的公共端，另一端连接到地的电容C506；其中，电容C510、电容C509的公共端与第二主振晶体管Q502的基极相连，电容C509的另一端、电感L505的另一端、电容C507的另一端相连后与第一主振晶体管Q501的集电极相连。
进一步地，在本发明中，两个所述晶体谐振器网络分别为连接第一主振晶体管Q501的第一晶体谐振器网络和连接第二主振晶体管Q502的第二晶体谐振器网络；
所述第一晶体谐振器网络包括一端与第一主振晶体管Q501的发射极相连的晶振Y500，一端连接于晶振Y500另一端的电感L502，一端连接于电感L502的另一端的电容C505，以及并联于晶振Y500两端的电感L503；其中，电容C505的另一端与一个共基调谐放大电路的输入端相连；
所述第二晶体谐振器网络包括一端与第二主振晶体管Q502的发射极相连的晶振Y501，一端连接于晶振Y501另一端的电感L509，一端连接于电感L509的另一端的电容C516，以及并联于晶振Y501两端的电感L508；其中，电容C516的另一端与另一个共基调谐放大电路的输入端相连。
进一步地，在本发明中，两个所述共基调谐放大电路分别为连接电容C505另一端的第一共基调谐放大电路和连接电容C516另一端的第二共基调谐放大电路；
所述第一共基调谐放大电路包括发射极与电容C505另一端相连的晶体放大管Q500，与晶体放大管Q500的基极相连后接地的去耦电容C501和电阻R501，与晶体放大管Q500的发射极相连的电阻R502，与电阻R502另一端相连后接地的电感L500和电容C503，一端与晶体放大管Q500的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R500，一端与晶体放大管Q500的集电极相连的电容C502、电容C504、电感L501，以及与电容C502另一端相连的电容C500；其中，电容C500、电容C504、电感L501另一端相连后与第二LC匹配电路中的电容C510、电感L505、电容C507的公共端相连；电容C502和电容C500的公共端作为第一共基调谐放大电路的输出电路输出一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路；
所述第二共基调谐放大电路包括发射极与电容C516另一端相连的晶体放大管Q503，与晶体放大管Q503的基极相连后接地的去耦电容C521和电阻R510，与晶体放大管Q503的发射极相连的电阻R509，与电阻R509另一端相连后接地的电感L511和电容C518，一端与晶体放大管Q503的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R511，一端与晶体放大管Q503的集电极相连的电容C519、电容C517、电感L510，以及与电容C519另一端相连的电容C520；其中，电容C520、电容C517、电感L510另一端相连后与第一LC匹配电路中的电容C511、电感L506、电容C514的公共端相连；电容C519和电容C520的公共端作为第二共基调谐放大电路的输出电路输出另一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路。
进一步地，在本发明中，所述功率合成电路采用合路器。
基于上述振荡器电路，本发明还提供了一种低相位噪声晶体振荡器电路的实现方法，包括如下步骤：
S1，360°正反馈LC振荡激励电路提供满足振荡条件的相位条件和增益条件，电路振荡时，第一主振晶体管Q501、第二主振晶体管Q502的发射极输出振荡信号；
S2，振荡信号由晶体谐振器网络取出，并通过两个共基调谐放大电路放大后输出两路低噪声射频信号；
S3，两路低噪声射频信号通过合路器合为一路输出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的低相位噪声晶体振荡电路，与现有的晶体振荡器电路不同，没有采用传统的LC回路构成的无源移相网络，通过采用有源放大器及其匹配网络构成360°正反馈LC振荡激励电路，提高电路Q值，改善振荡信号相位噪声。采用功率合成输出，可以获得更低相位噪声的晶振输出信号。
附图说明
图1为现有技术的低相位噪声晶体振荡器电路交流等效电路。
图2是本发明完整电路图。
图3本发明中360°正反馈LC振荡激励电路振荡频率为80MHz时增益的频率响应曲线。
图4本发明中360°正反馈LC振荡激励电路振荡频率为80MHz时相位的频率响应曲线。
图5是本发明相位噪声预计。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图2所示，本发明公开的一种低相位噪声晶体振荡器电路，包括输出两路振荡信号的360°正反馈LC振荡激励电路，连接于360°正反馈LC振荡激励电路两个输出端的用于取出振荡信号的两个晶体谐振器网络，对应连接每个晶体谐振器网络的输出端的共基调谐放大电路，以及用于将两个共基调谐放大电路的输出信号进行功率合成的功率合成电路。
在本实施例中，所述360°正反馈LC振荡激励电路由第一主振晶体管放大电路、第二主振晶体管放大电路、第一LC匹配电路和第二LC匹配电路组成；其中，两个晶体谐振器网络分别对应连接第一主振晶体管放大电路的输出端和第二主振晶体管放大电路的输出端。
所述第一主振晶体管放大电路包括第一主振晶体管Q501，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端接地的偏置电阻R504，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端与第一LC匹配电路相连的偏置电阻R505，一端连接于第一主振晶体管Q501的发射极的电阻R503，一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电感L504，以及一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电容C508；其中，第一主振晶体管Q501的集电极与第二LC匹配电路相连，第一主振晶体管Q501的发射极与其中一个晶体谐振器网络的输入端相连。
所述第二主振晶体管放大电路包括第二主振晶体管Q502，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端接地的偏置电阻R507，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端与第二LC匹配电路相连的偏置电阻R506，一端连接于第二主振晶体管Q502的发射极的电阻R508，一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电感L507，以及一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电容C513；其中，第二主振晶体管Q502的集电极与第一LC匹配电路相连，第二主振晶体管Q502的发射极与另一个晶体谐振器网络的输入端相连。
所述第一LC匹配电路包括一端与偏置电阻R505的另一端相连的电容C511、电感L506、电容C514，一端与电容C511另一端相连的电容C512，以及一端连接在偏置电阻R505、电容C511、C514和电感L506的公共端，另一端连接到地的电容C515；其中，电容C511、电容C512的公共端与第一主振晶体管Q501的基极相连，电容C512的另一端、电感L506的另一端、电容C514的另一端相连后与第二主振晶体管Q502的集电极相连；
所述第二LC匹配电路包括一端与偏置电阻R506的另一端相连的电容C510、电感L505、电容C507，一端与电容C510另一端相连的电容C509，以及一端连接在偏置电阻R506、电容C507、C510和电感L505的公共端，另一端连接到地的电容C506；其中，电容C510、电容C509的公共端与第二主振晶体管Q502的基极相连，电容C509的另一端、电感L505的另一端、电容C507的另一端相连后与第一主振晶体管Q501的集电极相连。
第一LC匹配电路中的电容C515、第二LC匹配电路中的电容C506是去耦电容，主要作用是对供电电源VCC的交流滤波，同时振荡电路中的交流信号通过该电容接入地。
所述360°正反馈LC振荡激励电路中晶体管Q501基极接偏置电阻R505、R504，并且交流耦合连接到第一LC匹配电路的C511和C512之间；晶体管Q501发射极通过电阻R503和L504、C508并联回路到地，并且接晶体谐振器网络；晶体管Q501集电极通过C507、L505和电容C509、C510组成的匹配网络提供电源，并在电容C509、C510间抽头交流耦合到晶体管Q502的基极。360°正反馈LC振荡激励电路用于提供振荡所需的相位条件， LC匹配网络具备一定选频特性，只在期望的振荡频率点附近同时满足振荡所需的相位条件和增益条件，抑制不希望的寄生模振荡。图3、4分别是在振荡频率为80MHz时增益和相位的频率响应曲线，表明电路在80MHz能同时满足振荡所需的增益条件和相位条件，能够起振。在不希望的频率点，不满足振荡条件，可有效抑制晶振的寄生模振荡。
在本实施例中，两个所述晶体谐振器网络分别为连接第一主振晶体管Q501的第一晶体谐振器网络和连接第二主振晶体管Q502的第二晶体谐振器网络。
所述第一晶体谐振器网络包括一端与第一主振晶体管Q501的发射极相连的晶振Y500，一端连接于晶振Y500另一端的电感L502，一端连接于电感L502的另一端的电容C505，以及并联于晶振Y500两端的电感L503；其中，电容C505的另一端与一个共基调谐放大电路的输入端相连。
所述第二晶体谐振器网络包括一端与第二主振晶体管Q502的发射极相连的晶振Y501，一端连接于晶振Y501另一端的电感L509，一端连接于电感L509的另一端的电容C516，以及并联于晶振Y501两端的电感L508；其中，电容C516的另一端与另一个共基调谐放大电路的输入端相连。
其中晶振Y500分别连接在第一主振晶体管Q501和共基调谐放大电路中的晶体管Q500的发射极之间，一路振荡信号通过此网络送到放大电路；同样，另一路振荡信号由晶振Y501送到另一共基调谐放大电路。
在本实施例中，两个所述共基调谐放大电路分别为连接电容C505另一端的第一共基调谐放大电路和连接电容C516另一端的第二共基调谐放大电路。
所述第一共基调谐放大电路包括发射极与电容C505另一端相连的晶体放大管Q500，与晶体放大管Q500的基极相连后接地的去耦电容C501和电阻R501，与晶体放大管Q500的发射极相连的电阻R502，与电阻R502另一端相连后接地的电感L500和电容C503，一端与晶体放大管Q500的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R500，一端与晶体放大管Q500的集电极相连的电容C502、电容C504、电感L501，以及与电容C502另一端相连的电容C500；其中，电容C500、电容C504、电感L501另一端相连后与第二LC匹配电路中的电容C510、电感L505、电容C507的公共端相连；电容C502和电容C500的公共端作为第一共基调谐放大电路的输出电路输出一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路。
所述第二共基调谐放大电路包括发射极与电容C516另一端相连的晶体放大管Q503，与晶体放大管Q503的基极相连后接地的去耦电容C521和电阻R510，与晶体放大管Q503的发射极相连的电阻R509，与电阻R509另一端相连后接地的电感L511和电容C518，一端与晶体放大管Q503的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R511，一端与晶体放大管Q503的集电极相连的电容C519、电容C517、电感L510，以及与电容C519另一端相连的电容C520；其中，电容C520、电容C517、电感L510另一端相连后与第一LC匹配电路中的电容C511、电感L506、电容C514的公共端相连；电容C519和电容C520的公共端作为第二共基调谐放大电路的输出电路输出另一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路。
上述电路中，电感L502、电容C505 和电感L509、电容C516分别为晶振Y500、Y501的负载电抗，改变其值可以调整晶振输出频率。实际应用时可将C505和C516置换为变容二极管，可实现外部频率调整。放大晶体管Q500、Q503基极通过去耦电容C501、C521到地，使交流信号到地短路，形成共基调谐放大电路。在放大晶体管集电极分别通过L501、C500、C502、C504和L510、C517、C519、C520构成的匹配网络输出放大后的振荡射频信号。
图2中COM500是合路器，将两路振荡信号进行功率合成，可以提高输出信号的信噪比，得到更低相位噪声的射频信号。
本发明实施例通过高Q正反馈环路，实现振荡所需的相位条件和增益条件，同时激励两路晶体谐振器网络，输出两路超低噪声振荡信号，在将两路低噪声信号功率合成后，由于提高了输出信号信噪比，可以获得更低相位噪声的射频信号。图5为本发明在输出为80MHz时的相位噪声指标预计，通过图5可以看出，对于高频晶体振荡器，本方案可以获得底部相噪优于-185dBc/Hz的本底相位噪声，近载频段的相噪也有较大改善，可以获得优于-150dBc/Hz@100Hz的相噪指标，可以提高测试测量设备、通信系统、雷达系统等电子信息装备的性能。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低相位噪声晶体振荡器电路，其特征在于，包括输出两路振荡信号的360°正反馈LC振荡激励电路，连接于360°正反馈LC振荡激励电路两个输出端的用于取出振荡信号的两个晶体谐振器网络，对应连接每个晶体谐振器网络的输出端的共基调谐放大电路，以及用于将两个共基调谐放大电路的输出信号进行功率合成的功率合成电路；
所述360°正反馈LC振荡激励电路由第一主振晶体管放大电路、第二主振晶体管放大电路、第一LC匹配电路和第二LC匹配电路组成；其中，两个晶体谐振器网络分别对应连接第一主振晶体管放大电路的输出端和第二主振晶体管放大电路的输出端；
所述第一主振晶体管放大电路包括第一主振晶体管Q501，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端接地的偏置电阻R504，一端与第一主振晶体管Q501的基极相连且另一端与第一LC匹配电路相连的偏置电阻R505，一端连接于第一主振晶体管Q501的发射极的电阻R503，一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电感L504，以及一端与电阻R503的另一端相连且另一端接地的电容C508；其中，第一主振晶体管Q501的集电极与第二LC匹配电路相连，第一主振晶体管Q501的发射极与其中一个晶体谐振器网络的输入端相连；
所述第二主振晶体管放大电路包括第二主振晶体管Q502，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端接地的偏置电阻R507，一端与第二主振晶体管Q502的基极相连且另一端与第二LC匹配电路相连的偏置电阻R506，一端连接于第二主振晶体管Q502的发射极的电阻R508，一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电感L507，以及一端与电阻R508的另一端相连且另一端接地的电容C513；其中，第二主振晶体管Q502的集电极与第一LC匹配电路相连，第二主振晶体管Q502的发射极与另一个晶体谐振器网络的输入端相连；
所述第一LC匹配电路包括一端与偏置电阻R505的另一端相连的电容C511、电感L506、电容C514，一端与电容C511另一端相连的电容C512，以及一端连接在偏置电阻R505、电容C511、C514和电感L506的公共端，另一端连接到地的电容C515；其中，电容C511、电容C512的公共端与第一主振晶体管Q501的基极相连，电容C512的另一端、电感L506的另一端、电容C514的另一端相连后与第二主振晶体管Q502的集电极相连；
所述第二LC匹配电路包括一端与偏置电阻R506的另一端相连的电容C510、电感L505、电容C507，一端与电容C510另一端相连的电容C509，以及一端连接在偏置电阻R506、电容C507、C510和电感L505的公共端，另一端连接到地的电容C506；其中，电容C510、电容C509的公共端与第二主振晶体管Q502的基极相连，电容C509的另一端、电感L505的另一端、电容C507的另一端相连后与第一主振晶体管Q501的集电极相连。
2.根据权利要求1所述的一种低相位噪声晶体振荡器电路，其特征在于，两个所述晶体谐振器网络分别为连接第一主振晶体管Q501的第一晶体谐振器网络和连接第二主振晶体管Q502的第二晶体谐振器网络；
所述第一晶体谐振器网络包括一端与第一主振晶体管Q501的发射极相连的晶振Y500，一端连接于晶振Y500另一端的电感L502，一端连接于电感L502的另一端的电容C505，以及并联于晶振Y500两端的电感L503；其中，电容C505的另一端与一个共基调谐放大电路的输入端相连；
所述第二晶体谐振器网络包括一端与第二主振晶体管Q502的发射极相连的晶振Y501，一端连接于晶振Y501另一端的电感L509，一端连接于电感L509的另一端的电容C516，以及并联于晶振Y501两端的电感L508；其中，电容C516的另一端与另一个共基调谐放大电路的输入端相连。
3.根据权利要求2所述的一种低相位噪声晶体振荡器电路，其特征在于，两个所述共基调谐放大电路分别为连接电容C505另一端的第一共基调谐放大电路和连接电容C516另一端的第二共基调谐放大电路；
所述第一共基调谐放大电路包括发射极与电容C505另一端相连的晶体放大管Q500，与晶体放大管Q500的基极相连后接地的去耦电容C501和电阻R501，与晶体放大管Q500的发射极相连的电阻R502，与电阻R502另一端相连后接地的电感L500和电容C503，一端与晶体放大管Q500的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R500，一端与晶体放大管Q500的集电极相连的电容C502、电容C504、电感L501，以及与电容C502另一端相连的电容C500；其中，电容C500、电容C504、电感L501另一端相连后与第二LC匹配电路中的电容C510、电感L505、电容C507的公共端相连；电容C502和电容C500的公共端作为第一共基调谐放大电路的输出电路输出一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路；
所述第二共基调谐放大电路包括发射极与电容C516另一端相连的晶体放大管Q503，与晶体放大管Q503的基极相连后接地的去耦电容C521和电阻R510，与晶体放大管Q503的发射极相连的电阻R509，与电阻R509另一端相连后接地的电感L511和电容C518，一端与晶体放大管Q503的基极相连且另一端连接电源VCC的电阻R511，一端与晶体放大管Q503的集电极相连的电容C519、电容C517、电感L510，以及与电容C519另一端相连的电容C520；其中，电容C520、电容C517、电感L510另一端相连后与第一LC匹配电路中的电容C511、电感L506、电容C514的公共端相连；电容C519和电容C520的公共端作为第二共基调谐放大电路的输出电路输出另一路放大后的振荡射频信号至功率合成电路。
4.根据权利要求3所述的一种低相位噪声晶体振荡器电路，其特征在于，所述功率合成电路采用合路器。
5.一种低相位噪声晶体振荡器电路的实现方法，其特征在于，采用了如权利要求4所述的一种低相位噪声晶体振荡器电路，包括如下步骤：
S1，360°正反馈LC振荡激励电路提供满足振荡条件的相位条件和增益条件，电路振荡时，第一主振晶体管Q501、第二主振晶体管Q502的发射极输出振荡信号；
S2，振荡信号由晶体谐振器网络取出，并通过两个共基调谐放大电路放大后输出两路低噪声射频信号；
S3，两路低噪声射频信号通过合路器合为一路输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211432403.4A CN115498962B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211432403.4A CN115498962B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115498962A CN115498962A (zh) | 2022-12-20 |
| CN115498962B true CN115498962B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=85115836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211432403.4A Active CN115498962B (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115498962B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115955196B (zh) * | 2023-03-14 | 2023-05-30 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种高性能低噪声晶体振荡器电路 |
| CN116488584B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-12-29 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种高频谱纯度倍频晶体振荡器电路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113904626A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-07 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种高稳定度晶体振荡器电路及实现方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0859457B1 (en) * | 1997-02-14 | 2003-08-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | A voltage controlled oscillator |
| JP4458754B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2010-04-28 | 株式会社ルネサステクノロジ | Ｌ負荷差動回路 |
| EP1505720B1 (en) * | 2003-08-06 | 2018-07-18 | Synergy Microwave Corporation | Tunable frequency, low phase noise and low thermal drift oscillator |
| CN102904527B (zh) * | 2011-07-25 | 2015-08-26 | 杭州中科微电子有限公司 | 一种电压转换频率线性度补偿的lc振荡器 |
| CN102739162B (zh) * | 2012-07-04 | 2015-04-01 | 上海鸿晔电子科技有限公司 | 超低相位噪声恒温晶体振荡电路 |
| CN211656092U (zh) * | 2020-03-04 | 2020-10-09 | 成都市金天之微波技术有限公司 | 一种lc振荡器 |
| CN111756332B (zh) * | 2020-07-23 | 2021-07-20 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种基于多谐振器的低噪声晶体振荡器及其实现方法 |
| CN112953393B (zh) * | 2021-04-09 | 2023-09-29 | 东南大学 | 一种低相位噪声的宽带压控振荡器 |
| CN114726316A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-07-08 | 四川泊微科技有限公司 | 一种倍频带低相噪的压控振荡器及信号发生装置 |
| CN114726368B (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-26 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种低相位噪声环路及应用该环路的环路预置方法 |
| CN114938203B (zh) * | 2022-06-24 | 2023-04-25 | 电子科技大学 | 双频点阻抗匹配的双工移相推推介质振荡型频率源 |
-
2022
- 2022-11-16 CN CN202211432403.4A patent/CN115498962B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113904626A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-07 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种高稳定度晶体振荡器电路及实现方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115498962A (zh) | 2022-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115498962B (zh) | 一种低相位噪声晶体振荡器电路及实现方法 | |
| JP5302323B2 (ja) | デュアルバンド結合ｖｃｏ | |
| CN106877819B (zh) | 基于复合型谐振器的压控振荡器 | |
| US20120249250A1 (en) | Quadrature Voltage Controlled Oscillator | |
| EP0893878B1 (en) | High frequency oscillating circuit | |
| TW201310892A (zh) | 低雜訊振盪器 | |
| KR100942697B1 (ko) | 커패시티브-디제너레이션 이중교차결합 전압제어발진기 | |
| Shin et al. | A compact D-band CMOS frequency sixtupler using a mode analysis of the harmonics | |
| CN116488584B (zh) | 一种高频谱纯度倍频晶体振荡器电路 | |
| US20070090889A1 (en) | High frequency colpitts oscillation circuit | |
| US7369007B2 (en) | Oscillating circuit for suppressing second harmonic wave | |
| CN115051650B (zh) | S波段倍频带低相噪的压控振荡器及信号发生装置 | |
| CN216216779U (zh) | 板载高频压控振荡器 | |
| CN113872527B (zh) | 一种泛音温补晶体振荡器及电子设备 | |
| CN210297638U (zh) | 一种稳定恒流偏置cascode mmic vco | |
| US6690244B2 (en) | Low phase-noise integrated voltage controlled oscillator | |
| JP4259237B2 (ja) | 圧電発振器 | |
| CN116961588B (zh) | 一种低噪声倍频晶体振荡器电路 | |
| CN217508714U (zh) | 一种倍频带低相噪的压控振荡器及信号发生装置 | |
| CN110417352B (zh) | 一种稳定恒流偏置cascode mmic vco | |
| CN115955196B (zh) | 一种高性能低噪声晶体振荡器电路 | |
| CN111416576B (zh) | 一种基于同轴介质谐振腔的振荡器及设计方法 | |
| RU110211U1 (ru) | Высокочастотный кварцевый генератор | |
| RU2439775C1 (ru) | Высокочастотный кварцевый генератор | |
| JP2012510205A (ja) | 低ノイズ発振器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |