毕业设计（论文）-小型高稳恒温晶体振荡器

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1、目录第一章绪论11.1课题背景11.2恒温晶体振荡器发展现状1第二章晶体振荡电路的分析与设计42.1恒温晶体振荡器工作原理42.2恒温晶体振荡器对石英谐振器的要求52.3晶体振荡电路设计原理72.4恒温晶体振荡器中压控振荡电路设计9第三章控温电路的设计133.1控温电路的概述133.2控温电路的设计14第四章恒温槽的设计174.1恒温槽的基本类型174.2恒温槽内温度场分析184.3恒温槽结构的设计19第五章恒温晶振的研制与测试215.1恒温晶体振荡器的装配215.2恒温晶体振荡器主要技术指标215.3性能测试及其分析22后记25参考文献2626小型

2、高稳恒温晶体振荡器第一章绪论1.1课题背景20世纪20年代初，国外第一台石英晶体振荡器（简称晶振）问世以来，迄今70余年，其作为稳定的频率源获得了广泛的应用。随着科学技术的迅速发展，国内外晶体振荡器性能优异，类型之繁多，应用领域之广泛，皆远非昔日可比。广泛的应用领域，如长途市话通讯，地面，航海和航空移动目标通讯，卫星通讯，雷达导航测控，均需采用各类晶振作为频率控制标准信号源；又如射电天文，近代物理实验，精密时频测量精密频率综合器等电子仪器，皆有赖高稳晶振提供精密的频标和时基；再如，作为精密时频一级标准的地面和星载原子钟，也必须采用高性能的伺服晶振，否

3、则，就难于构成性能最佳的一级原子频标。总之，现代电子系统和设备以及精密时频计量等必须频率控制和管理的领域中，类型繁多的各种晶振，业已获得广泛应用，并占有素称“心脏”的显要地位。　恒温晶体振荡器（OvenControlledCrystalOscillator简称OCXO）是目前频率稳定度和精确度最高的石英晶体振荡器。它在老化率、温度稳定性、长期稳定度和短期稳度等方面的性能都非常好，作为精密时频信号源被广泛应用在全球定位系统、通信计量、遥测遥控、频谱及网络分析仪等电子仪器中。随着通信技术的不断提高，对恒温晶振提出了更高的要求，使其不断向着小尺寸、片式化、

4、高精度、高稳定、低功耗和启动快方向发展.1.2恒温晶体振荡器发展现状国外已经定型生产的1120S型低噪声5MHz恒温晶体振荡器、采用SC切TO封装石英谐振器的HP-10811A/B小型10MHz恒温晶体振荡器，采用5次泛音AT切BVA石英谐振器的3601型恒温晶体振荡器，采用5次泛音SC切石英谐振器的高稳定度低噪声100MHz恒温晶体振荡器，SC切500MHz甚高频高稳定度恒温晶体振荡器，BT切1.5GHz恒温晶体振荡器，均具有较高的性能指标。随着新技术、新工艺、新材料的发展，高稳定度恒温晶体振荡器的发展相当迅速，特别是进入90年代，恒温晶体振荡器的

5、日老化率，年漂移，时域稳定度，频域稳定度，开机特性，温度频差均提高了一个数量级以上；加速度灵敏度，辐射灵敏度改善了2个数量级以上；而功耗降低到1/10，体积减小到1/20；重量减轻到1/10；价格却下降到1/2左26右。其性能价格比的提高是十分巨大的。表1.1是当前国外恒温晶振的主要技术指标我国60年代初开始研制恒温晶振，1964年研制出了日老化率达10-9～10-10量级的高稳晶振，频率局限于100kHz，1MHz、5MHz。60年代中期和70年代中期发展比较缓慢。从70年代末开始，我国恒温晶振的研制与生产从性能指标、品种规格到工作频率各方面均得到

6、迅速的发展。但整体水平与国外同时期水平相比仍具有较大差距。表1.2是国内恒温晶体振荡器的主要技术指标。公司型号频率范围频率温度稳定度体积mm3CorningC450010MHz～40MHz≤±20ppb-20～70℃1MHz～80MHz≤±10ppb-20～70℃25.4×25.4×11.2525.7×25.7×13.2VectronOC2603MHz～20MHz≤±5ppb-30～65℃35×35×18MotorocaKXNxxxxOnspecoso-po?-B005Osciuators1MHz～30MHz≤±5ppb0～50℃36×30×250～

7、50℃表1.2国内恒温晶振主要技术指标-公司型号频率范围频率度稳定度体积mm3科瑞思特电子OX97系列4MH～10MHz≤±30ppb-5～55℃50×50×19瑞华欣科技公司OCXO820系列5MHz/10MHz≤±30ppb-5～55℃50×50×30泰和特电子OC2010MH～100MHz≤±10ppm-20～70℃38×38×20天马电讯OCXO-T2538.88MHz≤±50ppb0～50℃25×25×1526恒温晶振具有良好的开机特性，长、短期频率稳定度高，相位噪声小，但价格昂贵，因此适用于对频率稳定度要求较高的电子设备及精密测量仪器等。

8、此外恒温晶振加温时间较长、体积和功耗也较大，这就限制了它的应用范围。快速加温小型恒温晶振的研制是恒温晶振的发