石英晶體振蕩器
⑴直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不是很適宜。
⑵間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上,通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現(xiàn)±的高精度。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器,將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,但具體的補償電路比較復(fù)雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況
無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號,自身無法振蕩起來,所以“無源晶振"這個說法并不準(zhǔn)確;有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶振的壓電效應(yīng)來起振,而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接應(yīng)用于電路中,諧振器工作時一般需要提供電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術(shù)參數(shù):諧振電阻(RR),諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能,因此這是各商家競爭的一個重要參數(shù)。
晶振在現(xiàn)代器件中隨處可見,因此晶振的重要性不言而喻。但在晶振使用過程中,常常出現(xiàn)一些意料之外的晶振故障,如為何晶振不起振。
貼片晶振的主要參數(shù)
總頻差:在規(guī)定的時間內(nèi),由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標(biāo)稱頻率的大偏差。總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關(guān)心,而對其他頻率穩(wěn)定度指標(biāo)不嚴(yán)格要求的場合采用。
頻率穩(wěn)定度:任何晶振,頻率不穩(wěn)定是的,程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現(xiàn)出頻率不穩(wěn)定的三種因素:老化、飄移和短穩(wěn)。
開機特性(頻率穩(wěn)定預(yù)熱時間):指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩(wěn)定的速度。這指標(biāo)對經(jīng)常開關(guān)的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率:在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時,石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關(guān)系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的,因此,其頻率偏移的速率叫老化率,可用規(guī)定時限后的大變化率(如±10ppb/天,加電72 小時后),或規(guī)定的時限內(nèi)大的總頻率變化(如:±1ppm/(年)和±5ppm/(十年))來表示。














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