<p>This is a thesis report done as part of the Master of Science in Electronics Design Engineering given at Linköping University, Campus Norrköping. The thesis work is done at Ericsson AB in the spring of 2005. The thesis describes a method of removing variations in the tuning sensitivity of voltage-controlled crystal oscillators due to different manufacturing processes. These variations results in unwanted variations in the modulation bandwidth of the phase-locked loop the oscillator is used in. Through examination of the theory of phase-locked loops it is found that the bandwidth of the loop is dependent on the tuning sensitivity of the oscillator.</p><p>A method of correcting the oscillator-sensitivity by amplifying or attenuating the control-voltage of the oscillator is developed. The size of the correction depends on the difference in oscillator-sensitivity compared to that of an ideal oscillator. This error is measured and the correct correction constant calculated.</p><p>To facilitate the measurements and correction extra circuits are developed and inserted in the loop. The circuits are both analog and digital. The analog circuits are mounted on an extra circuit board and the digital circuits are implemented in VHDL in an external FPGA.</p><p>Tests and theoretical calculations show that the method is valid and able to correct both positive and negative variations in oscillator-sensitivity of up to a factor ±2.5 times. The bandwidth of the loop can be adjusted between 2 to 15 Hz (up to ±8 dB, relative an unmodified loop).</p>

This is a thesis report done as part of the Master of Science in Electronics Design Engineering given at Linköping University, Campus Norrköping. The thesis work is done at Ericsson AB in the spring of 2005. The thesis describes a method of removing variations in the tuning sensitivity of voltage-controlled crystal oscillators due to different manufacturing processes. These variations results in unwanted variations in the modulation bandwidth of the phase-locked loop the oscillator is used in. Through examination of the theory of phase-locked loops it is found that the bandwidth of the loop is dependent on the tuning sensitivity of the oscillator. A method of correcting the oscillator-sensitivity by amplifying or attenuating the control-voltage of the oscillator is developed. The size of the correction depends on the difference in oscillator-sensitivity compared to that of an ideal oscillator. This error is measured and the correct correction constant calculated. To facilitate the measurements and correction extra circuits are developed and inserted in the loop. The circuits are both analog and digital. The analog circuits are mounted on an extra circuit board and the digital circuits are implemented in VHDL in an external FPGA. Tests and theoretical calculations show that the method is valid and able to correct both positive and negative variations in oscillator-sensitivity of up to a factor ±2.5 times. The bandwidth of the loop can be adjusted between 2 to 15 Hz (up to ±8 dB, relative an unmodified loop).

L'Electrogravimetria AC empra una microbalança de quars electroquímica (EQCM) en règim dinàmic. En l'EQCM un dels elèctrodes d'or depositats sobre el cristall és recobert amb una fina pelolícula d'un polímer electroactiv i és emprat com a elèctrode de treball (WE) dins d'una celola electroquímica. Les variacions de la freqüència de ressonància de la microbalança de quars (QCM) permeten obtindre la resposta massa associada amb la transferència de càrrega que es dóna en la interfície polímer-electròlit. L'Electrogravimetria AC va ser proposta a fi de caracteritzar i separadament identificar el moviment dels ions i el solvent en la interfície polímer-electròlit. En esta tècnica s'analitza en el domine de la freqüència la resposta de massa davant de xicotetes pertorbacions de voltatge gràcies a l'ocupació de la microbalança de quars en règim dinàmic. Per a este propòsit s'aplica una xicoteta pertorbació sinusoidal superposada a una tensió contínua, entre l'elèctrode de referència i l'elèctrode de treball de la celola. Posteriorment, es pot dibuixar la funció de transferència electrogravimètrica (EGTF), definida esta com la raó (?m/?E) entre l'amplitud dels canvis de massa induïts (?m) i l'amplitud de la pertorbació sinusoïdal aplicada (?E). Esta funció de transferència se dibuixa en un pla complex per a cada una de les freqüències de la senyal de pertorbació. Les distintes espècies iònicas involucrades són identificades en el pla complex per mitjà de bucles característics sempre que els bucles no se superposen. Per mitjà d'esta tesi doctoral es proposa un nou sistema de conversió de freqüència-tensió basat en un doble ajust de freqüència implementat amb un PLL mesclant elements analògics i digitals (AD PLL). Els resultats trobats tant en la caracterització electrònica del dispositiu com en la fase experimental proven la fiabilitat del sistema per als mesuraments realitzats en la tècnica d'Electrogravimetria AC. / Torres Villa, RA. (2007). Instrumental techniques for improving the measurements based on Quartz Crystal Microbalances (Técnicas instrumentales para mejorar las mediciones con microbalanzas de cuarzo) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17323