石英晶振此款頻率元件被廣泛用于各種跟電子相關(guān)產(chǎn)品的領(lǐng)域范圍內(nèi).多年來(lái),頻率控制技術(shù)的發(fā)展一直在穩(wěn)步推進(jìn).雖然許多變化都是技術(shù)自然演進(jìn)的結(jié)果,但主要驅(qū)動(dòng)因素是制造能力的提高,降低成本的要求以及對(duì)更小尺寸,更大穩(wěn)定性,降低功耗和更快啟動(dòng)的各種技術(shù)要求.

基于石英的設(shè)備,主要是體聲波(BAW)設(shè)備,長(zhǎng)期以來(lái)一直是比較所有商用時(shí)鐘源的標(biāo)準(zhǔn).石英晶體作為頻率控制的非常穩(wěn)定,高質(zhì)量諧振器的歷史已有很好的文獻(xiàn)記載并得到普遍認(rèn)可.基于石英的頻率控制裝置的頻率對(duì)溫度響應(yīng),老化,抖動(dòng)和相位噪聲特性在工業(yè)上均有詳細(xì)記錄.然而,缺乏對(duì)這些特性與利用新技術(shù)的頻率控制裝置的簡(jiǎn)明技術(shù)比較.為了在微機(jī)電系統(tǒng)和其他器件之間建立一個(gè)與已建立的石英基器件的基準(zhǔn).下面由康比電子大家?guī)?lái)研究的2個(gè)設(shè)備和方法2個(gè)設(shè)備和方法,本研究將標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于以下設(shè)備的相同測(cè)試條件下,以提供性能和能力的直接比較:

一,微機(jī)電系統(tǒng)一級(jí)振蕩器(制造商一)

二,微機(jī)電系統(tǒng)二級(jí)振蕩器(制造商二)

三,以石英晶體為諧振器的可編程M/N倍頻器振蕩器(制造商三)

四,無(wú)石英晶體振蕩器——無(wú)任何外部諧振器的溫度補(bǔ)償L/C振蕩器(由Pletronics Crystal公司制造,QF55系列)五,傳統(tǒng)石英(體聲波)時(shí)鐘振蕩器(由Pletronics Crystal公司制造,SM55系列)

此處給出的結(jié)果基于既定的頻率控制測(cè)量技術(shù),這些技術(shù)采用了2012年研究這些器件時(shí)市場(chǎng)上可買到的當(dāng)前測(cè)試技術(shù).除非另有說(shuō)明,所有測(cè)試都在相同的條件下進(jìn)行.

圖1

2.OCXO技術(shù)

耐熱晶體振蕩器通常用于高精度頻率應(yīng)用.這種方法將晶體和相關(guān)振蕩器電路加熱到石英晶振的上轉(zhuǎn)折點(diǎn).圖2顯示了OCXO晶振應(yīng)用中使用的上轉(zhuǎn)折點(diǎn)部分.

圖2

溫度穩(wěn)定的環(huán)境有一些固有的優(yōu)點(diǎn).這種方法大大降低了前面提到的溫度系數(shù)效應(yīng).圖3顯示了當(dāng)EFC變化為+/-4ppm和+/-8ppm時(shí),OCXO的頻率-溫度特性,類似于TCXO.數(shù)據(jù)顯示,與50-100ppb的TCXO相比,OCXO與控制電壓變化相關(guān)的穩(wěn)定性在5-10ppb的范圍內(nèi).

圖3

3,摘要

本應(yīng)用筆記中提供的數(shù)據(jù)取自市售現(xiàn)成產(chǎn)品.供應(yīng)商之間的確切數(shù)字會(huì)有所不同,但總體趨勢(shì)和大致數(shù)量應(yīng)該是相似的.在選擇合適的器件之前,需要審查的關(guān)鍵問(wèn)題是頻率穩(wěn)定性的變化以及校準(zhǔn)和長(zhǎng)期穩(wěn)定性(老化)所需的調(diào)整.OCXO對(duì)這些影響的敏感度只有TCXO晶振的四分之一.在考慮產(chǎn)品的壽命時(shí),應(yīng)該考慮到這一點(diǎn).

3.1表

上表概述了OCXO和TCXO產(chǎn)品之間需要考慮的差異.通常,當(dāng)尺寸和功率對(duì)應(yīng)用至關(guān)重要時(shí),TCXO是首選.這些往往是手持式或電池供電的設(shè)備.就頻率穩(wěn)定性而言,OCXO是一款更強(qiáng)大的產(chǎn)品.這種產(chǎn)品更適合通信/網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用.表A應(yīng)該有助于指導(dǎo)設(shè)計(jì)者為那里的應(yīng)用選擇合適的技術(shù).