[发明专利]一种高频晶体振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及振荡器领域，特别涉及一种高频点高稳定低噪声恒温的晶体振荡器。

背景技术

目前高频点晶体振荡器中，采用频率倍增器提升输出振荡频率，而目前频率倍增器多采用有源器件，使晶体管工作在非线性区，将激励信号变成电流脉冲，这样便产生了多次谐波；然后通过选频回路，选出所需要的谐波，以达到倍频的目的。这种倍频器主要的缺点是：将激励信号变成电流脉冲，产生多次谐波，能量分散，所选的倍频信号较弱，信噪比低；为了获得较小的导通角，晶体管要求有足够的反向偏压，对元器件的要求较高。由于晶体管工作在非线性区，要保证集电极电流脉冲足够大，以产生丰富的谐波，就要加大交流激励电压，这种激励信号的功率要求高。高频点恒温晶振目前大多采用低频点恒温晶振锁定压控晶振，通过低频点恒温晶振控制压控晶振，达到高稳定高频点输出。高频点晶体振荡器中这种方式锁出来的频点容易失锁、相位噪声较差、抖动较大。

发明内容

本发明提供一种高频点高稳定低噪声恒温晶体振荡器，其频点可以到达几百兆赫兹，可以通过更改无源倍频器、带通滤波电路扩展到接近1GHz。具有设计合理、模块化、结构简单、噪声小、隔离度高、频谱纯、使用效果好、避免了相位漂移等优点。

本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种高频晶体振荡器，包括产生振荡信号的晶体振荡器，还包括至少两级倍频放大电路和整形匹配电路；所述的倍频放大电路包括将振荡信号进行倍频的倍频电路、对倍频电路输出信号进行滤波的第一带通滤波电路，对带通滤波电路输出的倍频振荡信号进行放大的放大电路；最后一级倍频放大电路中的放大电路输出信号经过整流匹配电路整流匹配以后输出。

本发明中，采用多级倍频放大将振荡信号形成高频点高稳定低噪声的振荡信号，设计合理、模块化、结构简单、噪声小、隔离度高、频谱纯、使用效果好、避免了相位漂移等优点。

进一步的，上述的高频晶体振荡器中：所述的晶体振荡器包括单片机、PLL电路、高稳恒温晶振模块、超低噪声恒温晶振模块；在单片机控制下，PLL电路中的数字频率合成器以高稳定恒温晶振输出频率作为参考频率信号，以超低噪声恒温晶振模块输出频率作为本振输入频率合成形成振荡信号。

进一步的，上述的高频晶体振荡器中：所述的高稳恒温晶振模块由考匹兹三极管振荡电路组成，包括设置在高精密恒温槽内低频SC切晶体和三极管Q1、电容C1、电容C2、电阻R_B、电阻R_E；所述的低频SC切晶体两端分别接三极管Q1的基极和地，电阻R_E设置在三极管Q1的集电极与基极之间，电容C2设置在三极管Q1的基极与发射极之间，电容C1和电阻R_E并联设置在三极管Q1的发射极与地之间，三极管Q1的发射极形成振荡信号输出。

进一步的，上述的高频晶体振荡器中：所述的超低噪声恒温晶振模块由皮尔斯门振荡电路组成，包括设置在高精密恒温槽中的高频SC切晶体和反相门电路U1和反相门电路U2、电容C3、电容C4、可变电容C_L、电容C_S、电阻r_b；所述的高频SC切晶体的一端分别与电容C3和电阻r_b的一端相连，同时与反相门电路U1的输入端相连，电容C3和电阻r_b的另一端分别接地和反相门电路U1的输出端相连；所述的高频SC切晶体的另一端接可变电容C_L的一端，可变电容C_L的另一端分别接电容C_S和电容C4的一端，电容C4的另一端接地，电容C_S的另一端接反相门电路U1的输出端；反相门电路U1的输出端接反相门电路U2的输入端，反相门电路U2的输出端形成振荡信号输出。

进一步的，上述的高频晶体振荡器中：所述的倍频放大电路包括型号为AMK_2_13的倍频器和型号为UPC2771TB的RF放大器。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1是本发明高频振荡器电路结构框图。

图2是倍频放大模块电路图。

图3是考匹兹三极管振荡电路结构框图。

图4是皮尔斯门振荡电路结构框图。

图5是高稳恒温晶振电路图。

图6是PLL锁相振电路图。

具体实施方式