水晶発振回路の負荷Qに着目した位相雑音の低減に関する一検討

概要

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水晶発振器は従来から高安定な周波数発生源として利用されているが,近年では温度変化や経時変化に対する発振周波数の変化が小さいことのほか,出力信号のスペクトル純度の優れていることが必要になっている.スペクトル純度を改善する方法の一つとしては水晶振動子を装着時の発振回路のQ,いわゆる負荷Qを下げないように回路を設計することが重要となるが,従来から負荷Qに着目した論文は理論的な検討が多く,実際上,発振回路の負荷Qをどのように評価すべきかについてはあまり検討されていない.そこで,本論文ではまず水晶発振回路の負荷Qの評価法について検討した.その結果,負荷Qは発振回路を開回路にし,入出力電圧の位相-周波数特性の傾きから算出する方法で評価可能であることを確認した.また,負荷Qが水晶振動子の無負荷Qと回路内の損失分によって決まることより,回路内の損失分を負性抵抗回路によって補償する負荷Qの改善法を提案し,負荷Qを水晶振動子の無負荷Q以上に改善できることを明らかにした.また,負荷Qの改善によって出力信号スペクトルの半値幅が狭くなることを実験的に確認した.
社団法人電子情報通信学会の論文
1994-09-25