Reducción de ruido de fase en el oscilador LC con un capacitor de alta pérdida

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Tengo una sonda de vibración capacitiva cuya capacitancia base puede variar de 4 a 10 pF debido a las tolerancias de fabricación / instalación, mientras que las vibraciones que detecta solo pueden alterar su capacitancia en el rango sub-pF.

Para convertir la capacitancia en voltaje, estoy usando un oscilador LC, ya que la sonda está construida de tal manera que uno de sus lados debe estar conectado a tierra y el circuito debe ser insensible a la EMI. Como consecuencia, los osciladores RC y la capacidad de los convertidores digitales no se pueden utilizar.

El problema es que quiero obtener el menor ruido de fase posible con una sonda con pérdida. Tengo resultados decentes con las topologías Vackář y Lampkin, pero quiero ir más lejos. He encontrado una técnica de mejora de Q activa para inductores ( vea aquí ) pero necesito mejorar la Q de Q El condensador, no el inductor.

También descubrí que los resonadores acoplados pueden reducir el ruido de fase ( see here ) Pero parece que no puedo encontrarnos. Resonadores LC acoplados a excepción de los microstrip. He intentado diseñar un oscilador con resonadores LC acoplados utilizando esta técnica pero resultó que requiere un valor relativamente alto capacitores mientras necesito mantener la proporción Δf / C lo más alta posible, por lo que tampoco funcionó.

Por favor ayuda.

    
pregunta hidefromkgb

2 respuestas

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Problema XY, tiene lo que es efectivamente un elemento de micrófono de condensador, con un lado conectado a tierra y desea construir un micrófono RF.

Si fuera yo, no lo haría parte del oscilador, sino que usaría un oscilador de cristal y pondría el transductor en un circuito de puente. Use un par de inductores fijos y un recortador de pistón o similar (cámbielo con un diodo de capacitancia variable para poder servir el punto de operación para compensar la variación de temperatura), luego realice la detección de fase en el voltaje de salida del puente.

Un par de inductores, un recortador de pistón, un diodo varicap, un cristal de osc, y algún tipo de detector de fase (¿tal vez un mezclador de anillo de diodo?) seguido de un filtro de paso bajo y un poco de mierda opamp, trabajo hecho.

    
respondido por el Dan Mills
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El sintetizador HP3033 utilizó un VCO similar a este

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Observe cómo los dos condensadores de derivación VDD tienen sus nodos RETURN conectados al RETURN del resonador, para un funcionamiento silencioso. Además, C5 es parte de la ruta resonante, por lo que su corriente alterna está afectando a phasenoise.

Puede instalar diodos schottky adosados en R2, si desea una amplitud de Vout fija de 0.6v PP.

    
respondido por el analogsystemsrf

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