應力補償?shù)臏匮a晶體振蕩器研究.pdf

1、頻率源是現(xiàn)代電子系統(tǒng)和軍用武器裝備中的重要組成部分，其性能極大的影響著通信、導航、雷達、精確制導和電子對抗等系統(tǒng)的穩(wěn)定性。石英晶體振蕩器作為最常用的基準頻率源，在受到溫度變化的影響時，其輸出信號容易出現(xiàn)頻率失穩(wěn)的現(xiàn)象，頻譜中的相位噪聲也會變化。傳統(tǒng)的溫補晶體振蕩器都是通過外加輔助線路來達到頻率補償?shù)哪康模@種補償方法會增加振蕩器的功耗、體積和成本。
　　本文提出了一種基于應力的補償方法，晶體在受力時會產(chǎn)生頻偏，傳統(tǒng)晶振設(shè)計是避免力

2、對晶體振蕩器產(chǎn)生影響，應力補償?shù)姆椒▌t利用了晶體振蕩器的力頻特性來消除因溫度變化而產(chǎn)生的頻偏，這正是應力補償?shù)膭?chuàng)新之處。由于AT切晶體的溫頻曲線是三次曲線，晶體的力頻曲線是線性的，在一定溫度范圍內(nèi)用應力補償?shù)姆椒梢匀〉煤芎玫男Ч?。應力是通過材料熱脹冷縮來產(chǎn)生的，把金屬膜以一定形的狀鍍在晶體上，由于金屬薄膜和晶體的膨脹系數(shù)不一樣，當溫度變化時，金屬薄膜會對晶體產(chǎn)生力的作用?，F(xiàn)有鍍膜技術(shù)很成熟，晶體鍍膜在晶體生產(chǎn)過程中就能進行，十分方便，

3、通過控制鍍膜的厚度就可以控制應力的大小。傳統(tǒng)晶體振蕩器使用的是基頻晶體，應力補償晶振使用的是泛音晶體，泛音晶體比基頻晶體有更好的力頻特性，同時可以降低晶體振蕩器的老化率、噪聲等因素對晶振穩(wěn)定度的影響。本文詳細了介紹了應力補償方法的理論基礎(chǔ)、實現(xiàn)方案，同時設(shè)計了一系列應力補償?shù)膶嶒?。應力補償晶體振蕩器可以使用AT切的基頻晶體、泛音晶體和SC切泛音晶體，不僅拓寬了可使用晶體的范圍，還降低溫補晶振因溫度而導致的頻偏。
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