Проектирование термокомпенсированного кварцевого генератора в САПР Keysight ADS
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-188-132-139
EDN: UJETYF
Аннотация
В статье предложен метод к проектированию термокомпенсированного кварцевого генератора в САПР Keysight ADS, который позволяет: исследовать условия возникновения автоколебаний в заданной схеме генератора; проанализировать температурно-частотные характеристики резонатора; сформировать требования к функции управления частотой; моделировать шумовые характеристики генератора; выполнить оптимизацию схемы по заданным параметрам. В отличие от известного численного проектирования термокомпенсированного кварцевого генератора в SPICE программах с последующим анализом результатов в математической программе, например, Mathcad предложенный метод позволяет исследовать форму колебаний, спектральную чистоту выходного сигнала, учитывать нелинейное влияние схемы и более тонкие эффекты.
Ключевые слова
кварцевый генератор,
резонатор,
термокомпенсация,
САПР Keysight ADS,
генератор Колпитца,
SPICE программа
Об авторах
А. Н. Ляшук
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
Ляшук Алексей Николаевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиотехнические устройства и системы диагностики» ОмГТУ.
Омск
AuthorID (РИНЦ) 742615
ResearcherID R-2812-2016
А. В. Косых
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
Косых Анатолий Владимирович - доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой «Радиотехнические устройства и системы диагностики» ОмГТУ.
Омск
AuthorID (SCOPUS) 6701547176
ResearcherID G-5127-2013
Список литературы
1. Frerking M. Crystal oscillator design and temperature compensation. New York: Van Nostrand, 1978. 241 p.
2. Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э. Теория колебаний. 2-е изд. Москва: Физматгиз, 1959. 916 с.
3. Евтянов С. И. Ламповые генераторы. Москва: Связь, 1967. 384 с.
4. Литвинов В. П. Инженерная методика анализа и расчета кварцевых генераторов // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 171. C. 50–57.
5. Альтшуллер Г. Б. Кварцевая стабилизация частоты. Москва: Связь, 1974. 272 с.
6. Петров Б. Е., Романюк В. А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Москва: Высшая школа, 1989. 232 с.
7. Андреев В. С. Теория нелинейных электрических цепей. Москва: Радио и связь, 1982. 280 с.
8. Макаренко В. Проблемы моделирования кварцевых генераторов в среде NI Multisim // Моделирование радиоэлектронных устройств. 2010. № 7. С. 43–49.
9. Малышев В. В., Никитин А. Б. Моделирование автогенераторов в системах автоматизированного проектирования // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2016. № 1 (236). С. 15–22. DOI: 10.5862/JCSTCS.236.2. EDN: VUUBFH.
10. Brendel R., Gillet D., Ratier N. [et al.]. Nonlinear dipolar modelling of quartz crystal oscillators. 2000. URL: https://www.researchgate.net/publication/228867063_Nonlinear_dipolar_modelling_of_quartz_crystal_oscillators (дата обращения: 15.05.2023).
11. Addouche M., Brendel R., Gillet D. [et al.]. Modeling of Quartz Crystal Oscillators by Using Nonlinear Dipolar Method // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2003. Vol. 50, no. 5. P. 487–495. DOI: 10.1109/TUFFC.2003.1201461.
12. Губарев А. А. Повышение эффективности моделирования кварцевых генераторов в схемотехнических САПР общего назначения // Омский научный вестник. 2003. № 2. С. 89–101.
13. Gubarev A. A., Kosykh A. V., Zavjalov S. A. [et al.]. SPICE simulation of high-Q crystal oscillators: single and dual-mode oscillator analysis // Proc. of the 2003 joint meeting IEEE IFCS and 17th EFTF. 2003. P. 606–614. DOI: 10.1109/FREQ.2003.1275160.
14. Gehring M. Fast crystal-oscillator-simulation methodology. 2005. URL: https://designers-guide.org/forum/Attachments/GEHRING_-_Fast_Crystal-Oscillator-Simulation_Methodology.pdf (дата обращения: 02.01.2023).
15. Ratier N., Bruniaux M., Galliou S. [et al.]. A very high speed method to simulate quartz crystal oscillator // 19th European Frequency and Time Forum (EFTF). 2005. URL: https://www.researchgate.net/publication/29615543_A_Very_High_Speed_Method_to_Simulate_Quartz_Crystal_Oscillator (дата обращения: 02.01.2023).
16. Ляшук А. Н., Завьялов С. А. Генератор на поверхностных акустических волнах с широкой перестройкой по частоте // Омский научный вестник. 2011. № 3 (103). С. 300–303. EDN: OPFKAF.
17. Addouche M., Ratier N., Gillet D. [et al.]. ADOQ: a quartz crystal oscillator simulation software // 2001 IEEE International Frequency Control Symposium and PDA Exhibition. 2001. P. 753–757. DOI: 10.1109/FREQ.2001.956375.
18. Крылов Н. М., Боголюбов Н. Н. Символические методы нелинейной механики в их приложениях к исследованию резонанса в электронном генераторе // Известия Российской академии наук. VII серия. Отделение математических и естественных наук. 1934. Вып. 1. С. 7–34.
19. Крылов Н. М., Боголюбов Н. Н. Введение в нелинейную механику. Киев: Изд-во АН УССР, 1937. 364 с.
20. Rohde U. L. Harmonic Balance Method Handles Nonlinear Microwave CAD Problems // Microwave Journal. 1987. № 10. P. 203–210.
21. Горгадзе С. Ф., Максимов А. А. Теория гармонического баланса для схемотехнического проектирования // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. С. 21–32. DOI: 10.36724/2072-8735-2020-14-11-21-32. EDN: NVPJJN.
22. Specification. URL: https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1912111437_NDK-EXS00A-CS11019_C280829.pdf (дата обращения: 02.01.2023).
Рецензия
Для цитирования:
Ляшук А.Н., Косых А.В. Проектирование термокомпенсированного кварцевого генератора в САПР Keysight ADS. Омский научный вестник. 2023;(4):132-139. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-188-132-139. EDN: UJETYF
For citation:
Lyashuk A.N., Kosykh A.V. Temperature compensated crystal oscillator design in Keysight ADS. Omsk Scientific Bulletin. 2023;(4):132-139. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2023-188-132-139. EDN: UJETYF
Просмотров:
8
JATS XML
Послать статью по эл. почте 