Methodologie de modelisation des oscillateurs a quartz : application aux oscillateurs ultra-stables pour applications spatiales

A methodology for modelling quartz crystal oscillators : applications to ultra-stable oscillators in space systems

• Auteur / Autrice : Thierry Blin
• Direction : Rémi Brendel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Cette etude concerne le developpement d'un logiciel permettant a l'utilisateur de determiner les caracteristiques essentielles de certains oscillateurs a quartz metrologiques (butler, clapp, colpitts,). Elle a montre que, apres quelques transformations d'admittances elementaires, tout oscillateur a quartz se reduit a une structure appelee forme canonique. L'etablissement du critere de barkhausen a partir de cette structure conduit a la condition d'oscillation sous forme d'un polynome caracteristique a coefficients complexes dont les parties reelle et imaginaire doivent s'annuler simultanement. L'originalite de cette etude reside dans la facon d'obtenir le polynome caracteristique et dans la technique utilisee pour le resoudre simultanement en amplitude et en frequence. Cette resolution est rendue possible grace a l'utilisation prealable du simulateur electrique spice qui permet la modelisation du comportement non lineaire de l'element actif. Confrontee a l'experience, elle a donne de bons resultats. Il apparait, a present, que la precision de la methode depend essentiellement de la connaissance de la valeur reelle des composants du montage. Enfin, elle debouche sur des perspectives tres interessantes. L'exploitation du polynome caracteristique dans le domaine temporel permet, en effet, d'acceder au coefficient de qualite en charge du resonateur et de traiter le bruit dans les oscillateurs par une approche non lineaire