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精密晶体振荡器中的边沿效应及其应用
资料介绍
本文主要是针对晶体振荡器中的边沿效应及其相关特性的研究。边沿效应是一个新理论，通过对其进行合理的应用，可以提高频率设备的精度。对于晶体振荡器，由于它的振荡频率模糊区的边沿具有较高的稳定性，因此利用晶振中的边沿效应可以提高它的整体性能。
首先本文从晶体振荡器的物理特性及其影响因素入手，对其工作原理及其重要组成部分做了详细的分析，并主要对晶振的老化漂移特性与相位噪声做了细致的研究。对于老化漂移特性，分析了其产生机理及其影响因素并介绍了其表征方法，通过对传统老化漂移补偿方法的研究分析，提出了一种主要由单片机控制并能够实现自动补偿的振荡器老化漂移补偿方案，通过补偿前后晶振的老化特性对比，补偿后晶振的日老化率降低大约4倍。对于晶振的相位噪声特性，详细阐述了振荡器中的电噪声、放大器噪声及谐振电路噪声及其各自的产生原因，分析了相位噪声的产生机理并发现了降低噪声的方法，通过对恒温晶振的温控电路及振荡电路的研究及改善，研制的振荡器取得了较高的相位噪声指标，达到了-97dBc/Hz@1Hz，-128dBc/Hz@10Hz，-159dBc/Hz@1kHz的水平。通过对这两个特性的研究，为本文对晶体振荡器中的边沿效应的研究打下了基础。
最后，本文对边沿效应做了详细介绍与分析，并对晶体振荡器中的边沿效应及其应用进行了深入研究。通过采用品质因数更高的AT切晶体谐振器替换恒温晶振用于选频与滤波的LC谐振滤波器，并将振荡器的谐振线宽压缩到其模糊区的边沿，可以提高了振荡器的等效Q值。通过实验证明，利用边沿效应改善后的恒温晶振相位噪声平均降低了5dBc/Hz，日老化率降低了大约4倍。
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