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淺析溫補(bǔ)晶振怎么測(cè)量好壞?
發(fā)布時(shí)間:2021-11-23 點(diǎn)擊量:383
全球硅振蕩器市場(chǎng)它主要受微處理器,開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器時(shí)鐘,可編程門(mén)陣列(PGA)和專(zhuān)用集成電路(ASIC)等廣泛應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)?;谖C(jī)電系統(tǒng)(MEMS)諧振器的振蕩器因其精度和穩(wěn)定性可與大多數(shù)晶體電路相匹配而被用于各種應(yīng)用中。且與晶體振蕩器相比,它們具有更高的可靠性,更小的尺寸,更高的耐用性以及更低的成本,而晶體振蕩器有望在預(yù)測(cè)期內(nèi)補(bǔ)充全球硅振蕩器市場(chǎng)的顯著增長(zhǎng)。MEMS振蕩器尚未完全占領(lǐng)烤箱控制晶體振蕩器和溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的市場(chǎng)空間。這些產(chǎn)品的制造使用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS硅技術(shù),與需要專(zhuān)門(mén)制造和封裝技術(shù)的晶體振蕩器相比,它們制造起來(lái)更容易,更便宜。溫補(bǔ)晶振晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡(jiǎn)稱(chēng)為晶片),石英晶體諧振器溫補(bǔ)晶振用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒p少頻率失真,因?yàn)檎袷幤鞴ぷ鲿r(shí)由于電阻的作用(晶體管或者集成電路都有內(nèi)阻)就會(huì)有溫升,溫度升高對(duì)半導(dǎo)體影響很大,會(huì)使半導(dǎo)體的工作點(diǎn)發(fā)生飄移從而導(dǎo)致振蕩頻率的變化,這些變化對(duì)使用者來(lái)說(shuō)影響很大如無(wú)線(xiàn)電通訊、本地時(shí)鐘(單片機(jī)或者電腦)要求頻率高度穩(wěn)定,所以開(kāi)發(fā)商生產(chǎn)出具有溫度補(bǔ)償性能的有源振蕩器,這些具有溫度補(bǔ)償?shù)木w振蕩器頻率變化非常低,可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作提供高穩(wěn)定性頻率基準(zhǔn)。,簡(jiǎn)稱(chēng)為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內(nèi)部添加LC組成振蕩電路的晶體元件稱(chēng)為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。溫補(bǔ)晶振隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,小型化的產(chǎn)品越來(lái)越受到歡迎。在晶振行業(yè)也亦如此,如今越來(lái)越多的電子設(shè)備都選擇使用小巧輕薄的貼片晶振,插件晶振的使用范圍慢慢被縮小。今天小揚(yáng)來(lái)跟大家談一談如何區(qū)分貼片晶振的腳位方向?一、貼片晶振是什么?常說(shuō)的晶振,是石英晶體元器件中的一種溫補(bǔ)晶振這個(gè)想法是補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)牽引網(wǎng)絡(luò),然后調(diào)整振蕩器的頻率.圖3是發(fā)生了什么的概述-未補(bǔ)償?shù)木д耦l率響應(yīng)溫度(紅色)就像一個(gè)三階多項(xiàng)式曲線(xiàn)(如果你采用振蕩器非線(xiàn)性效果,更像是第五個(gè)),所以目標(biāo)是補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)是為了抵消溫度對(duì)晶體的影響而產(chǎn)生的電壓是有效的關(guān)于晶體曲線(xiàn)溫度軸的鏡像.補(bǔ)償電壓顯示為藍(lán)色,得到的頻率/溫度曲線(xiàn)以綠色顯示.。石英晶體諧振器、石英晶體振蕩器、石英晶體濾波器均為石英晶體元器件。石英晶體是一種壓電晶體。壓電晶體當(dāng)受特定方向擠壓或拉伸時(shí),它的兩端就會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。根據(jù)效應(yīng)情況不同,分為正壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)。貼片晶振主要是用于電路中的時(shí)鐘模塊,來(lái)提供相應(yīng)的時(shí)鐘基準(zhǔn),常見(jiàn)的應(yīng)用主要是嵌入式設(shè)計(jì),如FPGA、DSP等開(kāi)發(fā)板中。溫補(bǔ)晶振圖5間接補(bǔ)償目前的方法將補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和拉網(wǎng)絡(luò)集成到一個(gè)集成電路中(如圖6所示),補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的作用由一組運(yùn)算放大器組成,這些運(yùn)算放大器在一起產(chǎn)生溫度上的3階或5階函數(shù).與間接補(bǔ)償方法一樣溫補(bǔ)晶振并聯(lián)電路并聯(lián)諧振振蕩器電路是用晶體設(shè)計(jì)的,該晶體可以在特定的負(fù)載電容下工作。這會(huì)導(dǎo)致晶體振蕩器以高于串聯(lián)諧振頻率但低于真正的并聯(lián)諧振頻率的頻率工作。為了完成這種類(lèi)型的電路中的反饋環(huán)路,必須設(shè)計(jì)通過(guò)晶振的路由。如果晶體失效,電路將不再振蕩。那么確定振蕩器頻率的“負(fù)載電容”從何而來(lái)呢?該電路實(shí)際上使用了一個(gè)孤立的逆變器,該逆變器在反饋環(huán)路中具有兩個(gè)電容,這些電容包含了負(fù)載電容。如果負(fù)載電容改變,振蕩器產(chǎn)生的頻率也會(huì)改變。,該電壓用于驅(qū)動(dòng)變?nèi)荻O管,這反過(guò)來(lái)又改變了振蕩器的輸出頻率.由于晶體特性的變化意味著沒(méi)有“一刀切”的功能,因此在TCXO的溫度測(cè)試期間得出了解決方案.兩個(gè)電容器陣列用于將室溫下的頻率調(diào)節(jié)到標(biāo)稱(chēng)值,然后在測(cè)試期間獲得溫度補(bǔ)償功能所需的設(shè)置并存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器中.
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