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淺析CIMAKE晶振設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-19 點(diǎn)擊量:313
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。CIMAKE晶振H、OCXO主要技術(shù)指標(biāo)定義的IEC標(biāo)準(zhǔn)1)標(biāo)稱頻率(Nominalfrequency)振蕩器標(biāo)明的工作頻率CIMAKE晶振。2)中心頻率偏差(Frequencyaccuracy)在基準(zhǔn)點(diǎn)溫度環(huán)境(25±2℃)和中心控制電壓時(shí),測得的頻率值與標(biāo)稱頻率的偏差。變?nèi)荻O管D兩端所加電壓(即補(bǔ)償電壓)由溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)輸出,溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)隨溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓,變?nèi)荻O管容量隨之改變,以抵消諧振器頻率隨溫度的變化,可使輸出頻率基本不變。溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電壓的測量多為人工手動(dòng)完成。用小功率直流電壓源代替溫補(bǔ)網(wǎng)絡(luò),改變溫度到目標(biāo)點(diǎn)并保溫,然后調(diào)節(jié)電壓源輸出,使振蕩器輸出達(dá)到中心頻率,此時(shí)電壓源輸出即為該溫度點(diǎn)的補(bǔ)償電壓;在各測試溫度點(diǎn)重復(fù)以上操作,得到一組數(shù)據(jù),即V-T曲線數(shù)據(jù)。這種手動(dòng)測量方法效率低下,人力成本較高,而且手工記錄測試數(shù)據(jù),容易產(chǎn)生誤差,難以實(shí)現(xiàn)精確快速的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。CIMAKE晶振有源晶振有4只引腳,是一個(gè)完整的振蕩器,里面除了石英晶體外,還有晶體管和阻容元件。有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器,信號(hào)質(zhì)量好,比較穩(wěn)定,而且連接方式相對(duì)簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò),輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過濾信號(hào)即可),不需要復(fù)雜的配置電路四、相位噪聲和抖動(dòng)在頻域測量獲得的相位噪聲是短期穩(wěn)定度的真實(shí)量度.它可測量到中心頻率的1Hz之內(nèi)和通常測量到1MHz.晶體振蕩器的相位噪聲在遠(yuǎn)離中心頻率的頻率下有所改善.TCXO和OCXO振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能.采用鎖相環(huán)合成器產(chǎn)生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環(huán)技術(shù)的振蕩器一般呈現(xiàn)較差的相位噪聲性能.抖動(dòng)與相位噪聲相關(guān),但是它在時(shí)域下測量.以微微秒表示的抖動(dòng)可用有效值或峰—峰值測出.許多應(yīng)用,例如通信網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸、ATM和SONET要求必須滿足嚴(yán)格的拌動(dòng)指標(biāo).需要密切注意在這些系統(tǒng)中應(yīng)用的振蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲特性.。相對(duì)于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,價(jià)格相對(duì)較高。對(duì)于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用,還是有源的晶振好,因?yàn)榭梢赃x用比較精密的晶振,甚至是高檔的溫度補(bǔ)償晶振。有些DSP內(nèi)部沒有起振電路,只能使用有源的晶振,如TI的6000系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當(dāng),有的甚至比許多晶體還要小。CIMAKE晶振二、溫補(bǔ)晶振的發(fā)展趨勢低功耗、小型化和精度,一直是溫補(bǔ)晶振的研究課題。在小型化與片式化方面,溫補(bǔ)晶振面臨不少挑戰(zhàn)與困難,具體主要表現(xiàn)為兩點(diǎn):一是小型化會(huì)使石英晶體振子的頻率可變幅度變小CIMAKE晶振一、頻率穩(wěn)定性晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性,它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素.穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬,器件的價(jià)格亦愈高.工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40~+75℃這個(gè)范圍往往只是出于設(shè)計(jì)者們的習(xí)慣,倘若-30~+70℃已經(jīng)夠用,那么就不必去追求更寬的溫度范圍.設(shè)計(jì)工程師要慎密決定特定應(yīng)用的實(shí)際需要,然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度.指標(biāo)過高意味著花錢愈多.晶體老化是造成頻率變化的又一重要因素.根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的預(yù)期壽命不同,有多種方法可以減弱這種影響.晶體老化會(huì)使輸出頻率按照對(duì)數(shù)曲線發(fā)生變化,也就是說在產(chǎn)品使用的第一年,這種現(xiàn)象才最為顯著.,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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