[发明专利]一种晶体振荡器及其振荡电路

说明书

技术领域

本发明涉及晶体振荡器，特别涉及一种晶体振荡器及其振荡电路。

背景技术

振荡器是通过自激方式产生稳定波形信号，把直流电能转换为交流电能的电路或器件；晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件，晶体振荡器广泛应用于通信、导航、雷达、移动通信、程控电话、全球定位系统GPS(Global Positioning System)、卫星通信、遥控移动设备、精密测量仪器仪表等领域，作为电子通讯设备的关键部件，起着控制频率和提供频率基准的作用。

国际电工委员会(IEC)将晶体振荡器分为四类，即普通晶体振荡、电压控制式晶体振荡、温度补偿式晶体振荡及恒温控制式晶体振荡OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)。其中，温度补偿晶体振荡器主要是通过感应环境温度，将温度信息作适当变换后控制晶振的输出频率，达到稳定输出频率的效果；普通晶体振荡器完全由晶体的自由振荡以输出频率，主要适用于稳定度要求不高的场合；压控晶体振荡器是产生输出信号频率随输入控制电压变化的晶体振荡器，它是锁相环的重要组成部分，通过锁相环的环路反馈控制产生输出频率稳定的信号；恒温晶体振荡器OCXO是利用恒温槽使晶体振荡器中的石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是目前频率稳定度和精确度最高的晶体振荡器，它在老化率、温度稳定性、长期稳定度和短期稳定度等方面的性能都非常好。

晶体振荡器在通信、导航、雷达等高精密设备及系统的应用中是不允许频率颤抖的，而相位噪声是表征晶体振荡器频率颤抖的一个重要参数。相位噪声即单边带相位噪声，晶体振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值。晶体振荡器的相位噪声的好坏会直接影响通讯、雷达等设备或系统的性能参数，如：对于数字通信系统，载波信号的相位噪声会影响载波跟踪精度；对于雷达系统，载波相位噪声会对分离得到的有用回波信号造成严重影响等；而影响晶体振荡器的相位噪声的因素主要是晶体振荡器的振荡电路中谐振电路的有载Q值，即接入信号源内阻和负载电阻的品质因数Q值，其值为谐振时感抗值或容抗值与电阻值之比；但目前晶体振荡器的振荡电路的拓扑结构中，一般采用晶体谐振器替代LC振荡电路中的元件作为谐振电路，使LC振荡电路在工作时会影响晶体谐振器的品质因数Q的值，进而影响谐振电路的品质因数Q的值，从而导致晶体振荡器的相位噪声恶化。

综上所述，现有晶体振荡器中的谐振电路在工作时会影响晶体谐振器的Q值，从而导致晶体振荡器的相位噪声恶化。

发明内容

本发明实施例提供了一种晶体振荡器及其振荡电路，用于解决现有晶体振荡器中的谐振电路在工作时会影响晶体谐振器的品质因素Q值，从而导致晶体振荡器的相位噪声恶化的问题。

本发明实施例提供了一种振荡电路，包括：晶体谐振器及用于产生谐振的谐振单元；其中，

所述晶体谐振器的一端与所述谐振单元的输入端连接，用于将自身的固有频率传输至所述谐振单元；

所述谐振单元，用于根据所述晶体谐振器的固有频率产生谐振并输出谐振频率。

较佳地，所述振荡电路还包括：输出端与晶体谐振器的另一端连接的调谐单元，用于调整输入到所述调谐单元的电压，并将调整后的电压输出至所述晶体谐振器；

所述晶体谐振器，用于将输入的电压输出至所述谐振单元；

所述谐振单元，用于根据输入的电压调整输出的谐振频率。

较佳地，所述谐振单元为LC振荡电路。

较佳地，所述LC振荡电路为电容三点式振荡电路。

较佳地，所述LC振荡电路为电感三点式振荡电路。

较佳地，所述振荡电路还包括含有多个稳压器件的稳压单元，用于为所述振荡电路提供工作电压。

较佳地，所述多个稳压器件采用串联连接。

较佳地，所述振荡电路还包括选频单元及输出单元；其中，选频单元的输入端与所述谐振单元的输出端连接，所述选频单元的输出端与所述输出单元的输入端连接；

所述选频单元，用于从所述谐振单元输出的谐振频率中，选择在设定的频率范围内的谐振频率，并通过所述输出单元输出。

本发明实施例提供一种晶体振荡器，包括上述振荡电路。

较佳地，所述晶体振荡器为恒温晶体振荡器。

本发明实施例的振荡电路中采用晶体谐振器与谐振电路输入端连接方式，使得工作时，晶体谐振器的Q值不会受到谐振电路的影响，从而有效地降低了晶体振荡器的相位噪声。