一种FBAR振荡器制造技术

本申请公开了一种FBAR振荡器，用于提高通信质量。本申请包括：直流电源模块、直流偏置电路模块、Pierce振荡模块、负载模块、电感L1及电感L2；直流电源模块与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端与直流偏置电路模块连接；电感L2的第一端与直流偏置电路模块连接；直流偏置电路模块与Pierce振荡模块连接；Pierce振荡模块与负载模块连接；Pierce振荡模块包括：三极管、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4及FBAR谐振器；电容C1的第一端与三极管的基极连接，电容C1的第二端接地；电容C2的第一端与三极管的集电极连接，电容C2的第二端与三极管的发射极连接；电容C3的第一端与发射极连接；电容C4的第一端与电容C2的第一端连接，电容C4的第二端与FBAR谐振器的第一端连接。振器的第一端连接。振器的第一端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种FBAR振荡器


[0001]本申请涉及集成电路
，尤其涉及一种FBAR振荡器。

技术介绍

[0002]作为现代电子系统的管件部件，频率信号源广泛应用在通信计算机、汽车电子、家用电器、卫星通讯、移动通信、航天航空等众多领域，提供基准频率。在石英晶体振荡器出现前，大多数电路都采用LC元件来构成振荡器，但是其频率稳定度较低，达不到现代通信系统的要求。
[0003]石英晶体振荡器为现代电子系统提供了非常稳定的基准频率，但是石英晶体振荡器存在工作频率低的缺陷，在需要进行高频通信时，石英晶体振荡器需要增加倍频电路，通过倍频才能实现高频通信，但是倍频往往会导致通信信号噪声增加，从而降低高频通信的通信质量。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种FBAR振荡器，用于提高高频通信的质量。
[0005]本申请第一方面提供了一种FBAR振荡器，包括：
[0006]直流电源模块、直流偏置电路模块、Pierce振荡模块、负载模块、电感L1及电感L2；
[0007]所述直流电源模块与所述电感L1的第一端连接，所述电感L1的第二端与所述直流偏置电路模块连接；
[0008]所述电感L2的第一端与所述直流偏置电路模块连接，所述电感L2的第二端接地；
[0009]所述直流偏置电路模块与所述Pieree振荡模块连接，所述直流偏置电路模块用于使得所述Pierce振荡模块的三级管工作在预设的电流及预设的电压下，所述Pierce振荡模块用于生成目标频率的频率信号；
[0010]所述Pierce振荡模块与所述负载模块连接，所述负载模块用于输出所述频率信号；
[0011]所述Pierce振荡模块包括：三极管、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4及FBAR谐振器；
[0012]所述电容C1的第一端与所述三极管的基极连接，所述电容C1的第二端接地；
[0013]所述电容C2的第一端与所述三极管的集电极连接，所述电容C2的第二端与所述三极管的发射极连接；
[0014]所述电容C3的第一端与所述发射极连接，所述电容C3的第二端接地；
[0015]所述电容C4的第一端与所述电容C2的第一端连接，所述电容C4的第二端与所述FBAR谐振器的第一端连接，所述FBAR谐振器的第二端接地。
[0016]可选地，所述直流偏置电路模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；
[0017]所述电感L1的第一端与所述直流电源模块的电源正极连接，所述电感L1的第二端与所述电阻R1的第一端及所述电阻R2的第一端连接；
[0018]所述三级管的基极与所述电阻R1的第二端、所述电容C1的第一端及所述电阻R3的
第一端连接；
[0019]所述电阻R2的第二端与所述集电极连接；
[0020]所述电阻R4的第一端与所述发射极连接，所述电阻R4的第二端与所述电感L2的第一端连接；
[0021]所述电容C1的第二端、所述电阻R3的第二端及所述电感L2的第二端接地。
[0022]可选地，所述直流电源模块包括：5V直流电源、电容C6及电容C7；
[0023]所述电容C6的第一端及所述电容C7的第一端与所述5V直流电源的正极连接；
[0024]所述电容C6的第二端及所述电容C7的第二端与所述5V直流电源的负极连接。
[0025]可选地，所述负载模块包括：电容C5及负载电阻Z
L
；
[0026]所述电容C5的第一端与所述电容C4的第一端连接；
[0027]所述电容C5的第二端与所述负载电阻Z
L
的第一端连接，所述负载电阻Z
L
的第二端接地。
[0028]可选地，所述FBAR谐振器的等效电路模型包括：电阻R
s
、电阻R0、电阻R
m
、电容C
m
、电感L
m
及电容C0；
[0029]所述电阻R
s
的第一端与所述电容C4的第二端连接；
[0030]所述电阻R
s
的第二端与所述电阻R0的第一端及所述电阻R
m
的第一端连接；
[0031]所述电阻R0的第二端与所述电容C0的第一端连接；
[0032]所述电容C0的第二端与所述电感L
m
的第二端连接；
[0033]所述电阻R
m
的第二端与所述电容C
m
的第一端连接；
[0034]所述电容C
m
的第二端与所述电感L
m
的第一端连接，所述电感L
m
的第二端接地；
[0035]所述电容C0为静态电容，所述电容C
m
、所述电阻R
m
及所述电感L
m
分别为与机械相关的动态电容、机械损耗及动态电感，所述电阻R0及电阻R
s
分别为压电薄膜的介质损耗和电极的欧姆损耗。
[0036]可选地，所述电容C0的提取公式为：
[0037][0038][0039]其中，f
i
为所述FBAR振荡器的频域仿真时目标点的频率值，X
i
为所述目标点的虚部，所述目标点为远离所述目标频率的点。
[0040]可选地，所述电阻R
s
、电阻R0及电阻R
m
的提取公式为：
[0041]R
s
+R0＝R；
[0042][0043][0044]其中，f
s
为所述FBAR谐振器的串联谐振频率，f
p
为所述FBAR谐振器的并联谐振频率，R为至少两个所述目标点的实部平均值，Q
S
为所述FBAR谐振器的串联谐振频率点的Q值，Q
p
为所述FBAR谐振器的并联谐振频率点的Q值。
[0045]可选地，所述电容C
m
的提取公式为：
[0046][0047]所述电感L
m
的提取公式为：
[0048][0049]其中，f
s
为所述FBAR振荡器的串联谐振频率，f
p
为所述FBAR振荡器的并联谐振频率。
[0050]可选地，所述目标频率为：
[0051][0052]其中，f
s
为所述FBAR振荡器的串联谐振频率。
[0053]可选地，所述FBAR振荡器在所述FBAR振荡器载波频率偏移频率Δf处的相位噪声为：
[0054][0055]其中，K为玻尔兹曼常数、T为绝对温度、F为所述Pierce振荡模块中三级管的噪声系数，Q
L
为FBAR振荡器的有载品质因数、P为所述直流偏置电路模块消耗的直流功率。
[0056]从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：本申请提出一种FB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FBAR振荡器，其特征在于，所述FBAR振荡器包括：直流电源模块(1)、直流偏置电路模块(2)、Pierce振荡模块(3)、负载模块(4)、电感L1及电感L2；所述直流电源模块(1)与所述电感L1的第一端连接，所述电感L1的第二端与所述直流偏置电路模块(2)连接；所述电感L2的第一端与所述直流偏置电路模块(2)连接，所述电感L2的第二端接地；所述直流偏置电路模块(2)与所述Pierce振荡模块(3)连接，所述直流偏置电路模块(2)用于使得所述Pierce振荡模块(3)的三级管工作在预设的电流及预设的电压下，所述Pierce振荡模块(3)用于生成目标频率的频率信号；所述Pierce振荡模块(3)与所述负载模块(4)连接，所述负载模块(4)用于输出所述频率信号；所述Pierce振荡模块(3)包括：三极管、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4及FBAR谐振器；所述电容C1的第一端与所述三极管的基极连接，所述电容C1的第二端接地；所述电容C2的第一端与所述三极管的集电极连接，所述电容C2的第二端与所述三极管的发射极连接；所述电容C3的第一端与所述发射极连接，所述电容C3的第二端接地；所述电容C4的第一端与所述电容C2的第一端连接，所述电容C4的第二端与所述FBAR谐振器的第一端连接，所述FBAR谐振器的第二端接地。2.根据权利要求1所述的FBAR振荡器，其特征在于，所述直流偏置电路模块(2)包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4；所述电感L1的第一端与所述直流电源模块(1)的电源正极连接，所述电感L1的第二端与所述电阻R1的第一端及所述电阻R2的第一端连接；所述三级管的基极与所述电阻R1的第二端、所述电容C1的第一端及所述电阻R3的第一端连接；所述电阻R2的第二端与所述集电极连接；所述电阻R4的第一端与所述发射极连接，所述电阻R4的第二端与所述电感L2的第一端连接；所述电容C1的第二端、所述电阻R3的第二端及所述电感L2的第二端接地。3.根据权利要求1所述的FBAR振荡器，其特征在于，所述直流电源模块(1)包括：5V直流电源、电容C6及电容C7；所述电容C6的第一端及所述电容C7的第一端与所述5V直流电源的正极连接；所述电容C6的第二端及所述电容C7的第二端与所述5V直流电源的负极连接。4.根据权利要求1所述的FBAR振荡器，其特征在于，所述负载模块(4)包括：电容C5及负载电阻Z
L
；所述电容C5的第一端与所述电容C4的第一端连接；所述电容C5的第二端与所述负载电阻Z
L
的第一端连接，所述负载电阻Z
L
的第二端接地。5.根据权利要求1所述的FBAR振荡器，其特征在于，所述FBAR谐振器的等效电路模型(31)包括：电阻R
s
、电阻R0、电阻R
m
、电容C
m
、电感L
m
及...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉辉，舒超，刘婷婷，高杨，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：