Nagyfrekvenciás (10-30MHz) kristályoszcillátor tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bognár György
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A munkám során a manapság is nagyon fontos szerepet betöltő nagyfrekvenciás kristályoszcillátorok tervezésével foglalkoztam. Megismertem és bemutattam a kristályoszcillátorok elméletét egészen az általános RLC rezgőköröktől a különböző oszcillátor meghajtó áramkörök ismertetésével bezárólag. Bemutattam az általános kristályoszcillátorok analízisének szekvenciáit.

Az elméleti összefoglalást követően a Cadence tervezőrendszer használatával kristályoszcillátor áramkört terveztem. Elsőként megfelelő kvarckristályt választottam. Majd a tervezéshez elengedhetetlen kristály paramétereket határoztam meg méréssel, vektor hálózat analizátor (VNA) berendezés használatával. Ezután Collpits-oszcillátor topológiáját valósítottam meg a tervező programban. Az oszcillátorban DC áramforrást is kellett használnom a munkapont-beállításhoz, ezért erre a célra konstans-gm referencia áramforrást terveztem. Az összeállított oszcillátor áramkörön különböző szimulációkat végeztem, amelyekkel az egyes paraméterek változásának a hatásait és a működésre gyakorolt hatásukat vizsgáltam, ez alapján méreteztem az alkatrészeket. Az áramkörhöz layout tervet is készítettem, ami az alkatrészek valós fizikai elrendezését reprezentálja, így a chip gyártását teljesen előkészítettem.

A zaj hatására indul be az oszcilláció, azt vizsgáltam, miként hatnak a különböző mértékű zajok az oszcilláció beindulására illetve a beállás idejére (start up time), ezért zajszimulációkat is végeztem a tervezett kapcsoláson. Végül különböző áramköri megoldásokat mutattam be, amivel gyorsítható az oszcillátor feléledési ideje.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.