基于orCAD／PSpice的晶体振荡电路设计仿真

通过对电容三点式振荡电路和石英晶体振荡器等效电路的计算分析,设计并改进了石英晶体振荡器电路。在OrCAD／PSpice环境中完成了电路的时域和频域仿真分析,对影响振荡电路起振特性的因素进行了探讨,进一步验证了PSpice电路仿真设计的合理性和可靠性。给出了发生电路的振荡、稳幅波形,测量了振荡周期和振荡频率,并与理论值做出比较。结果表明,设计的振荡电路波形好,振荡频率稳定,易于实现,可广泛应用于工程设计领域。     

机载激光测距机中的石英晶体振荡器

本文讨论的是激光测距机中一种常用的高稳定石英晶体振荡器.首先,简单介绍了石英晶体振荡电路的组成;接着对石英晶体振荡电路从实用的角度进行了设计和计算,并试图从理论上加以综合分析;最后以若干实验为基础说明晶振的一些技术指标的涵义,并对实验数据进行了初步整理和分析.在激光测距机中,距离信息是通过对激光取样信号及回波信号进行变换、控制、处理而形成的.这一切都离不开对脉冲时间间隔的测量,这种测量必须依靠频率高度稳定的时钟信号做为时间基准来进行,石英晶体振荡器就是用来获得频率稳定的信号的,其基本功能就是把直流电能转变成具有一定频率、一定幅度的交流电能.     

CMOS石英晶体振荡器的设计与实现

石英晶体振荡器能够产生频率准确而稳定的振荡波形,广泛应用于对振荡频率要求较高的钟表、军工、通信等领域.文中主要从频域角度分析振荡器在低功耗、低起振电压要求下的参数设计问题,通过HSPICE仿真可知,设计的电路其频谱特性基本分布在32.768 kHz附近,这样有利于得到低电源电压和电流.最后结合1.5μmCMOS铝栅工艺进行了大量测试验证,结果令人满意.     

用于实时时钟的32.768kHz晶振电路分析与设计

提出了一种采用晶振和比较器的结构实现实时时钟RTC的32.768kHz集成晶体振荡电路的方法.设计基于UMC 0.18um工艺参数,并使用Hspice对所设计的电路进行仿真,通过分析其各项性能指标,验证了电路具有起振时间短,波形稳定,功耗低,所占芯片面积小的特点.     

石英晶体振荡器的集成化设计

在分析典型的分立式共射共基晶体振荡器原理的基础上,通过建立电路模型,设计一种集成化的石英晶体振荡器.采用电压源电路作为缓冲放大器的基极偏置,去掉容值较大的旁路电容,振荡电路与缓冲放大器电路共用偏置分压电阻,缩短电路起振时间,减小电路版图面积.基于特征尺寸为0.35μm的chrt.35dg_sige工艺库,利用Cadence中的spectre仿真工具对电路进行仿真.结果显示:当电源电压为2.7V时,振荡频率为12.8MHz,起振时间约为1.3ms,输出波形的峰峰值约为0.8V,单边带相位噪声1kHz处为-142dBc/Hz,10kHz处为-150dBc/Hz,整个电路的直流功耗小于2.7mW.     

基于Leeson模型的晶体振荡器相位噪声研究

实际中常希望通过模型分析或仿真来预测晶体振荡器的相位噪声（短期频率稳定度），以便为实际振荡器的分析设计提供指导方向。本文从Robins模型和Leeson模型出发，以100MHz变形皮尔斯晶体振荡电路为例，对晶体振荡器的相位噪声进行了估算、仿真和实测。对估算、仿真和实测数据经过分析后发现Leeson模型和Serenade仿真对预测振荡器的短期频率稳定度是有效的，但Serenade仿真的内部模型还不完善，并在此基础上进行了相关讨论。     

基于皮尔斯振荡器的8MHz晶振电路设计

分析了石英晶体的等效模型和性能参数,设计了一款基于皮尔斯振荡器的8 MHz晶振电路,主要包括皮尔斯电路、使能控制及隔离电路、偏置电路和整形及电平移位电路。针对数字电路时钟为方波且数字电压域与模拟电压域不同的问题,设计了一个整形及电平移位电路,将晶体振荡器输出的正弦波整形成方波,且电路实现了双电压域工作。基于华宏0.11μm 4P5M CMOS工艺,使用Cadence Spectre对设计的电路进行仿真。结果显示,当电源电压为3.3 V时,该晶振电路的输出频率为8 MHz,起振时间为0.35 ms,输出波形的占空比为49.89%,工作电流为350μA。     

基于OrCAD/PSpice的波形发生电路设计仿真

对正弦波振荡器工作原理及振荡电路的起振条件进行了分析与研究。根据LC三点式振荡电路的组成原则设计并改进了电容三点式振荡器电路,在O rCAD/PSp ice仿真软件中对电路进行了时域及频域仿真分析,给出了振荡波形,测量了振荡频率。仿真结果表明通过对电路的改进改善了波形,所设计电路波形与理论值相接近。     

《石英稳频技术》

<正> 本书由从事石英稳频工作二十余年的高级工程师、工程师们,收集了国内外的有关资料,并结合全国三次高稳晶振比对测试的实践经验,集体编写而成。本书具有取材新颖、讨论深入、知认面广的特点。在绪论中,介绍了石英稳频的重要应用,发展简史,说明了晶体振荡器的水平及研制动向;第二章,专门讨论了石英谐振器的有关问题;第三、四、五章,详细论述了晶体振荡电路机理、基本设计理论、控温电路的原理和电路以及晶振的工作特性。第六章至第十章,分别讨论了温补晶振、压控晶振、非常规晶振(如特高频高稳定晶振、低噪声晶振等)、晶体振荡器的计算机设计和晶振用     

改善了短期频率稳定度的两级自限幅串联谐振石英晶体振荡噐

提出了普通石英晶体振荡器中采用的晶体管主振级的简化模型。考察这种模型和相应的噪声源,可解释几种广泛应用的自限幅石英晶体振荡器的输出频谱中所观察到的差别。介绍了一种特殊设计的自限幅石英晶体振荡器电路,这种电路同时具有改善振荡器短期频率稳定度和相位稳定度所需的三个重要电路特性:大的振荡器的谐振器有载 Q 值,1/f 相应起伏噪声的适当抑制,以及振荡器信噪比的改善。已制造了利用高质量三次泛音5兆赫 AT 和 BT 切割石英谐振器的几种振荡器样机。利用普通的锁相法和取样法测量振荡器的短期频率稳定度,结果证明此振荡器的短期频率稳定度比通常的自限幅振荡器显著改善。     

基于EWB的可编程调频微型电动机三相方波变流电源设计

随着现代电力电子装置,电气设备的快速发展,使得驱动电源得到进一步的发展,本文设计了一种转换效率、对称性以及稳定度等特性都比较好的数字式三相方波变流电源。所设计电源将石英晶体谐振器作为产生高频的方波信号的高频振荡器,然后用可编程的思想进行分频,再环形分配,处理成所需要的频率数值,最后通过运算放大器以满足输出电压,输出功率的要求,并且同模拟振荡式相比,它的频率稳定度要高很多。根据设计的三相方波变流电源的模型在电子工作平台EWB中进行搭建,对数字式三相方波变流电源的波形、输出电压、输出电流等进行仿真研究,通过对仿真结果分析可以验证其设计方案的准确性和可行性,这为以后搭建三相方波变流电源的硬件电路提供了一定的理论依据。     

石英晶体微天平驱动电路设计

石英晶体微天平能够测量微小质量的变化,其广泛应用在生物医学、蛋白质、气体等的吸附检测。本电路设计以STC15F2K60S2单片机为核心,利用石英晶振片的特性,振荡器的起振、稳定振荡原理,以及自动增益控制等方法,构造稳定的振荡电路,实现对石英晶片频率变化的直接测量,进而推断出相应的质量变化。使用LCD显示模块,实时显示频率、质量等的测量值,并扩展RS232接口,实现与上位机之间的通信。     

Four new oscillators using operational transresistance amplifier

In this paper, four new sinusoidal waveform generators based on the operational transresistance amplifier (OTRA) are presented. The first proposed circuit is a minimum component RC sinusoidal oscillator circuit with one OTRA and a few passive components. The second and third proposed circuits consist of one OTRA and a few passive components, among them two passive components are connected to ground. These circuits are able to control the condition of oscillation and frequency of oscillation independently. The fourth proposed quadrature oscillator circuit uses two OTRAs as main active building blocks and a few external passive components to generate the oscillations. The IC AD844AN is adopted to implement the proposed circuits on a laboratory breadboard with external passive components. Both the SPICE simulation and experimental results are given to verify the theoretical analysis of the proposed circuits.     

Millimeter-Wave (W-Band) Quartz Image Guide Gunn Oscillator

Dielectric image-guide Gunn oscillator using fused quartz as the guide material has been investigated at frequencies around 94 GHz. Computer-controlled CO/sub 2/ laser cutting of quartz to the designed image-guide patterns has also been achieved. A resonant disk and pin bias circuit was used to tune the oscillator to an output power of 5 mW at the oscillation frequency of 94.2 GHz. An electronic frequency tuning of 350 MHz was measured with the oscillation characteristics similar to waveguide cavity oscillators. By varying the bias circuit disk and pin parameters, the Gunn-oscillator tuning characteristics have also been recorded for the future circuit performance optimization.     

体声波谐振器质量负载等效电感的量化方法

体声波(BAW)谐振器受到质量负载时,谐振器的Butterworth Van Dyke(BVD)电路模型中会增加1个质量负载等效电感,为得到该电感与负载质量的量化关系,以便对BAW传感器进行系统行为仿真,该文提出了3D多物理场-等效电路仿真对比建模的方法。通过对比COMSOL Multiphysics软件的3D多物理场仿真结果与ADS的等效电路仿真结果得到质量负载等效电感和负载质量的量化关系。以一个薄膜体声波谐振器(FBAR)为例,介绍了该方法的详细过程,并得到案例中的量化关系为:质量负载等效电感每增加1nH,负载质量增加0.1ng。最后将该量化关系应用于基于Pierce振荡器的BAW传感器检测电路的系统级行为仿真。仿真结果表明,质量负载等效电感每增加1nH,振荡频率减小6 MHz,即振荡频率的变化情况与等效电路仿真结果相吻合,从而验证了该检测电路能用于BAW传感器的频率信号的检测。该量化方法同样适用于石英晶体微天平(QCM)。     

晶体振荡器固有频率对稳频时间的影响分析

文章阐述了石英晶体振荡器的振荡原理及＂固有频率＂与振荡电路稳频时间的关系。通过对一种石英晶体门振荡器的参数优化过程,介绍了一种通过降低固有频率来抑制泛音振荡从而减小稳频时间的方法,使稳频时间缩小至微秒级。     

单片CDCTA-C低功耗电控调谐双模式三阶正交振荡器的设计

针对振荡器功耗大和振荡频率低的问题,提出了一种基于电流差分级联跨导放大器的三阶正交振荡电路.该电路仅使用一个电流差分级联跨导放大器和三个接地无源电容,可以同时产生两组等幅正交电流信号和一组等幅正交电压信号.电路结构简单,功耗低至1.8mW,最大灵敏度绝对值仅0.5,振荡频率可达10MHz数量级,而且振荡条件和震荡频率可相互独立地电控调谐.计算机模拟和流片芯片测试结果验证了理论分析的正确性.