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淺析恒溫晶振設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 點(diǎn)擊量:449
二、電源和負(fù)載石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響.正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少.設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能.不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn).在超過建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)較差的波形和穩(wěn)定性.對(duì)于需要電池供電的器件,一定要考慮功耗.引入3.3V的產(chǎn)品必然要開發(fā)在3.3V下工作的振蕩器.較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行.恒溫晶振恒溫晶振和溫補(bǔ)晶振有什么區(qū)別?一般的恒溫晶振要比溫補(bǔ)晶振頻率穩(wěn)定度高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上恒溫晶振。如溫補(bǔ)晶振一般能達(dá)到-7量級(jí),而恒溫晶振可達(dá)到-9量級(jí)。因此恒溫晶振一般用于高端測(cè)量儀器,如頻率計(jì)、信號(hào)發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。(1)直接補(bǔ)償型直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路,在振蕩器中與石英水晶振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時(shí),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(bǔ)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(shí),直接補(bǔ)償方式并不適宜。恒溫晶振恒溫晶振是將石英晶體裝入一個(gè)保溫箱中,并將其溫度加溫到石英晶體溫度曲線高溫拐點(diǎn)溫度,使晶體始終工作在恒溫環(huán)境中溫補(bǔ)晶振工作原理溫補(bǔ)振蕩器(TCXO)是通過附加的溫度補(bǔ)償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。TCXO中,對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法主要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類型:。有些高端恒溫晶振還要加雙層恒溫槽,以達(dá)到更高的精度。溫補(bǔ)晶振是利用熱敏電阻搭成溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò),通過計(jì)算來補(bǔ)償石英晶體溫度頻率曲線使其平滑,來實(shí)現(xiàn)在寬溫度范圍的頻率穩(wěn)定度。恒溫晶振目前溫補(bǔ)晶振的技術(shù)水平的提高并沒進(jìn)入到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。其中主要的有兩點(diǎn):一是小型化會(huì)使石英晶體振子的頻率可變幅度變小恒溫晶振出經(jīng)過穩(wěn)壓后的精準(zhǔn)的電壓供壓控電壓用,這個(gè)精準(zhǔn)的電壓就是參考電壓。6)輸出波形(Outputwaveform)正弦:負(fù)載能力方波:上升沿時(shí)間、下降沿時(shí)間、占空比、高/低電平振蕩器工作時(shí)輸出的波形及波形的具體特性。,溫度補(bǔ)償更加困難;二是片式封裝后在其接作業(yè)中,由于焊接溫度遠(yuǎn)高于溫補(bǔ)晶振的最大允許溫度,會(huì)使晶體振子的頻率發(fā)生變化,若不采限局部散熱降溫措施,難以將溫補(bǔ)晶振的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
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