小型化10 MHz 恒温晶体振荡器设计

波谱学杂志

小型化10 MHz 恒温晶体振荡器设计

孙兵锋1,2，阎世栋1，陈涛1,2，侯林山1，钟达1，梅刚华1*

1. 中国科学院原子频标重点实验室(中国科学院武汉物理与数学研究所)，湖北武汉 430071；
2. 中国科学院大学，北京 100049

收稿日期:2013-12-09 修回日期:2014-07-25 出版日期:2014-09-05 在线发表日期:2014-09-05
作者简介:孙兵锋(1978-)，男，湖南常德人，博士研究生，从事小型化铷原子频标研究． *通讯联系人：梅刚华，电话：027-87197190，E-mail：mei@wipm.ac.cn.

Design of A Miniature 10 MHz Oven Crystal Oscillator

SUN Bing-feng1,2，YAN Shi-dong1，CHEN Tao1,2，HOU Lin-shan1，ZHONG Da1，MEI Gang-hua1*

1. Key laboratory of Atomic Frequency Standards of Chinese Academy of Sciences (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2013-12-09 Revised:2014-07-25 Published:2014-09-05 Online:2014-09-05
About author:*Corresponding author：MEI Gang-hua, Tel: 027-87197190，E-mail: mei@wipm.ac.cn.

摘要/Abstract

摘要：

设计了用于高精度铷原子频标的一种小型化恒温压控晶体振荡器．振荡电路采用了稳定性好的并联型皮尔斯电路方案，采用2 级π 型LC 级联滤波器抑制谐杂波，利用互补对称式金属-氧化物-半导体(CMOS)反相器实施隔离．振荡和放大电路选用了低噪声晶体管．晶体的温度控制在频率-温度曲线拐点处．实现了体积为4 mL 晶振样件．晶振的短期频率稳定度为1.8×10^-12/s，相噪对铷频标频率稳定度的贡献仅为3.2×10^-13τ^-1/2．

关键词: 晶体振荡器, 小型化, 相位噪声, 频率稳定度

Abstract:

A small-size oven temperature controlled crystal oscillator for rubidium atomic frequency standards was designed. In the design, a Pierce oscillator circuit, a two step π type LC filter and a Complementary-Symmetery Metal-Oxicle-Semiconcluctor(COMS) inversion isolator were used. Low thermal noise transistors were employed in the circuit. The temperature of the crystal oscillator was set at the turning point of the frequency-temperature curve. The crystal oscillator was of a volume of 4 mL with a short-term frequency stability of 1.8×10^-12/s. The oscillator was of low phase noise, and its fractional frequency stability contribution to a rubidium atomic frequency standard was estimated to be in a level of 3.2×10^-13τ ^-1/2.

Key words: crystal oscillator, miniaturization, phase noise, frequency stability

中图分类号:

O455.1

孙兵锋1,2，阎世栋1，陈涛1,2，侯林山1，钟达1，梅刚华1*. 小型化10 MHz 恒温晶体振荡器设计[J]. 波谱学杂志.

SUN Bing-feng1,2，YAN Shi-dong1，CHEN Tao1,2，HOU Lin-shan1，ZHONG Da1，MEI Gang-hua1*. Design of A Miniature 10 MHz Oven Crystal Oscillator[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance.

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