自举PLL改善了振荡器性能

自举PLL改善了振荡器性能

本文章讲述了一种用于锁相环的自举技术从而以改善振荡器性能,短期稳定性和振动引起的相位噪声,温度补偿方式可用于纠正老化,热身特征,温度稳定性,与其他石英晶体振荡器不同方案操作,这种方法不需要不寻常的机械配置或特殊传感器,因为振荡器具备锁相环技术,可适当的消除低频杂散噪音.

如果频率差是线性的并且可以在外部重复在该诱导效应或线性时间相关效应之后,该校正电压可用于产生a补偿信号,适当缩放的补偿应用与极性相同两个振荡器的电调谐将其频率引导相同的量,下图描绘了普通PLL和可能的自举PLL实现,PLL的校正电压与振荡器所存在的频率差成正比解锁(假设线性调整),通过自举两个振荡器,锁相环保持不受影响,线性扰动是除去,也可以补偿非线性频率扰动,但补偿信号将需要非线性处理而不是简单的缩放.

该技术需要两者振荡器对外部影响具有显着不同的敏感性,但在实践中,它通常是更容易找到具有不同老化速率,加速度敏感度或频率跳跃的晶体找到匹配的石英晶体,老化校正:简单的老化校正系统用作该技术的示例,假设两个阶段锁定振荡器具有可预测的每年+2PPM和+5PPM的老化率并假设为调谐电调的灵敏度为每伏1PPM,当两个振荡器处于相位时锁定后,调谐电压将以每年3伏的速率变化(每年3PPM差异).

如果2PPM振荡器是PLL中的主控制器,然后将调谐电压缩放-2/3将进行校正从参考电压中消除老化所需的电压(每年3x2/3=2伏),如果对方振荡器是参考,然后比例因子将被选择为-5/3,负极性是由图中的求和放大器完成,1.将比例电压施加到两个有源振荡器上在不干扰PLL的情况下消除两者的老化,经过一年的运行,电压就上了2PPM振荡器的调谐将下降2伏和5PPM振荡器上的电压将下降3+2 =5伏.这种技术需要可预测和稳定的老化.

振动补偿更合适的应用是校正振动引起的相位噪声,夸脱水晶表现出依赖于方向的加速度敏感性,导致相位噪声存在振动,贴片石英晶体的加速度灵敏度矢量与加速度计的共振,但这些系统可以非常介入,另一种技术安装具有与加速度相似的灵敏度的晶体矢量指向相反的方向,在特殊的振荡器电路中,对振动的敏感性是显着减少但晶体安装和匹配都很困难,果灵敏度不同,快速PLL的调谐电压会有所不同这个差异的比例和振动水平,通过缩放此电压并将其应用于两者振荡器的振动灵敏度降低.

振荡器的组合以减慢许多精密晶体速度,偶尔会出现频率步长可以破坏某些定时接收器的稳定性,如果两个振荡器都相同,则锁相环可以在频率上移位而不会干扰环路调整相同数量,所提出的技术提取关于不合需要的石英振荡器来自PLL调谐电压的行为和引导两个振荡器以减少行为,该自举技术可以找到其他应用,包括与环路无关的FM调制和快速调整慢循环和多循环系统.