当电源电压耦合时,晶体振荡器是否会自行同步?

电器工程 振荡器 同步
2022-01-06 02:23:36

我观看了一个关于同步的惊人秘密的精彩视频

有一些摆钟或节拍器在与摆动平台耦合时同步的例子。其他例子是在树上闪烁的萤火虫或在剧院鼓掌的观众。

那么电子晶体振荡器呢?当由具有高内阻且仅使用小去耦电容器的同一电源供电时,它们是否同步?

我正在考虑相同类型和相同标称频率的晶体振荡器,但通常具有大约 10 到 100 ppm 的小偏差。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

Ps 当然,这不是电路设计师应该做的。如果需要几个 10 MHz 时钟,它们应该来自同一个主时钟。

3个回答

他们可以做到。

当您希望振荡器像这样锁定到其他振荡器时,它被称为“注入锁定”,这是一种有用但鲜为人知的技术。您将应用更多的信号进行注入,而不仅仅是并排运行它们。它可能最常与谐波或次谐波锁定一起使用,以制作非常低的相位噪声乘法器或除法器。

商业封装的晶体振荡器通常具有足够的内部电源去耦,因此一个振荡器对另一个振荡器的任何干扰都不会导致两者被拉到同步的程度。

但是,如果您正在构建一个低噪声合成器,您可以保证一个振荡器对另一个振荡器的影响将作为频率调制可见。通常需要在去耦、筛选和缓冲方面做出一些认真的努力才能将影响降至 -100dB 水平以下,从而将高质量合成器与一堆臭气熏天的电路区分开来。

看到它发生了。早在每秒数兆比特的数字链接是奇特的时代,我尝试使用早期实现将科学仪器连接到计算机。只有当仪器就在计算机旁边时,它才会起作用。经过多次调试,我发现它只有在发射器和接收器的晶体振荡器被锁相时才有效。应该异步工作,但事实并非如此。

甚至不需要公共电源来获得足够的耦合。

根据 Neil_UKs 的回答,我从未尝试过注入锁定,但我突然想到,您在这里采取了完全错误的方法,假设您不考虑这样做只是为了看看是否可以完成。

例如,为什么要同步 4 个振荡器,而不是 1 个振荡器和一个 hex 缓冲芯片?就成本和电路板空间而言,缓冲器将比 3 个振荡器便宜得多。

例如,如果您声称您希望振荡器分布在一块大板上,因此您不需要时钟信号在各处运行,您应该知道,对于您的方法,注入锁定信号将是一个完全未旁路的电源,其中将包含一个大型时钟组件。这将影响所有其他芯片,并且可能比长时钟线更糟。