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佛山晶振工作原理

發(fā)布時間:2021-01-16   點擊量:453

其它條件不變時,由于電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)變化引起的相對于規(guī)定的電源電壓時的頻率偏移。11)老化率(長期頻率穩(wěn)定度)(Aging,longtermstability)振蕩器頻率與時間之間的關(guān)系。注:這種頻率漂移是石英晶體或/和電路中的其它元器件的長期變化造成的,可以用規(guī)定時間間隔內(nèi)平均頻率的相對變化來表示。晶振溫度補償晶體振蕩器溫度補償晶體振蕩器(TCXO)是通過附加的溫度補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晶振

為了能讓廣大新老客戶更好的了解溫補晶振性能,我們把溫補晶振補償原理做了個簡單的測試。溫補晶振由石英晶體振蕩電路和溫度補償網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。典型的溫補晶振原理示意圖。振蕩器的頻率溫度特性主要由晶體諧振器的頻率溫度特性決定。常用的AT切晶體諧振器的頻率溫度特性為三次曲線,溫補晶振溫度補償?shù)脑砭褪峭ㄟ^改變振蕩回路中的負載電容,使其隨溫度變化來補償諧振器由于環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的頻率漂移。。TCXO中,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型:另外,石英晶體還有一個重要的特性——溫漂。所有的石英晶體材料做成的頻率器件,均有一定的溫漂。溫漂成為影響石英晶體諧振器及石英晶體振蕩器頻率精度的重要因素。溫補鐘振(TCXO),恒溫鐘振(OCXO),都是針對晶體的頻率溫度特性做相應(yīng)的補償,頻率精度TCXO小于±2.5ppm,OCXO小于±10ppb(1ppb=10-3ppm),甚至更高。溫度補償,成為彌補石英晶體溫漂的重要手段。然而,市面上針對KHZ級別的溫補鐘振少之又少,其原因,我可以從晶體的切型方面分析。

晶振無論什么晶振,在電路中只有一個作用,那就是提供穩(wěn)定的頻率輸出。不同的是壓控晶振可以通過壓控端的電壓微調(diào)控制輸出的頻率的高低用溫度補償?shù)姆椒p少頻率失真,因為振蕩器工作時由于電阻的作用(晶體管或者集成電路都有內(nèi)阻)就會有溫升,溫度升高對半導(dǎo)體影響很大,會使半導(dǎo)體的工作點發(fā)生飄移從而導(dǎo)致振蕩頻率的變化,這些變化對使用者來說影響很大如無線電通訊、本地時鐘(單片機或者電腦)要求頻率高度穩(wěn)定,所以開發(fā)商生產(chǎn)出具有溫度補償性能的有源振蕩器,這些具有溫度補償?shù)木w振蕩器頻率變化非常低,可以長期穩(wěn)定工作提供高穩(wěn)定性頻率基準。,而溫補晶振則自動根據(jù)環(huán)境溫度的變化對頻率輸出進行補償,使輸出的頻率穩(wěn)定,當然一些溫補晶振也帶有壓控端。

晶振溫補振蕩器(TCXO)是通過附加的溫度補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,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型:(1)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,在振蕩器中與石英水晶振子串聯(lián)而成的晶振圖3.溫度補償實現(xiàn)這一目標的方法隨著時間而改變.使用的第一種方法之一是直接補償技術(shù),其中使用熱敏電阻,電容器和電阻器網(wǎng)絡(luò)來直接控制振蕩器的頻率.溫度的變化導(dǎo)致熱敏電阻(圖4中的RT1和RT2)發(fā)生變化,這會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的等效串聯(lián)電容發(fā)生變化-這反過來會改變晶體上的電容負載,從而導(dǎo)致頻率的變化.振蕩器.。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。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不適宜。
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