溫度補(bǔ)償晶體振蕩器簡稱溫補(bǔ)晶振(TCXO),是通過感應(yīng)周圍環(huán)境溫度,將溫度信息做適當(dāng)變換后控制晶振的輸出頻率,以求達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。簡單的說就是它是在普通晶振的基礎(chǔ)上,加了一個溫度補(bǔ)償電路,而對穩(wěn)定性方面就采取溫度補(bǔ)償?shù)氖址?,分別是傳統(tǒng)模擬溫補(bǔ)和數(shù)字化補(bǔ)償兩種。
那么這溫補(bǔ)晶振一般使用在什么地方呢?下面揚(yáng)興科技跟您聊聊溫補(bǔ)晶振的應(yīng)用領(lǐng)域。消費(fèi)類電子一般都不使用溫補(bǔ)晶振,成本高,沒必要,常溫的晶振就夠用了。通常是用于較為高端的智能設(shè)備中,如GPS導(dǎo)航設(shè)備、無線通訊設(shè)備等。這些產(chǎn)品會因?yàn)楦邷貙?dǎo)致元件出現(xiàn)不良的現(xiàn)象,易造成整個產(chǎn)品的電路燒掉甚至功能失效,想想后果就覺得很可怕。

溫補(bǔ)晶振具有低電壓、低功耗、超高精度的特點(diǎn),非常適用于這種工作環(huán)境中。關(guān)鍵的是溫補(bǔ)晶振可以在天氣溫度變化中起到一個互相補(bǔ)助的作用,遇到氣溫低的情況它會根據(jù)本身的溫度補(bǔ)償電路來補(bǔ)償由周圍溫度變化產(chǎn)生出的振蕩頻率偏差,從而保護(hù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振是否可以互換?
溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振二者的主要區(qū)別:
1、工作方式不同。溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振都可以做到在寬泛的溫度范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定信號,但是工作方式不同溫補(bǔ)晶振本身可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償;
2、恒溫晶振比溫補(bǔ)晶振數(shù)量級高:恒溫晶振的數(shù)量級更高可以達(dá)到-9而溫補(bǔ)晶振只能達(dá)到-7,這樣就讓兩種晶振分布應(yīng)用在不同的場合下。
很多客戶都會考慮二者是不是可以互換使用,答案是肯定的。但是需要注意具體的應(yīng)用環(huán)境,溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振的確可以互換使用,但是要做到信號頻率保持一致,端接負(fù)載相同且輸出信號差不多等,但是實(shí)際上對于開機(jī)就需要工作的設(shè)備而言,都是采用溫補(bǔ)晶振,因?yàn)楹銣鼐д裣胍倪_(dá)到-7數(shù)量級需要起碼五分鐘,這方面就不如直接使用溫補(bǔ)晶振更合適,溫補(bǔ)晶振可以快速達(dá)到-7數(shù)量級。
最后簡單介紹一下溫補(bǔ)晶振關(guān)鍵的幾點(diǎn)參數(shù)解析
1、頻率準(zhǔn)確度,在標(biāo)準(zhǔn)電源電壓,標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載電容阻抗,基準(zhǔn)溫度(25℃)以及其他條件保持不變的情況下,石英晶體振蕩器的頻率相對與其規(guī)定標(biāo)稱值的最大允許偏差不得超過±50。
2、溫度穩(wěn)定度,其他規(guī)格條件保持不變,在規(guī)定溫度范圍內(nèi)石英晶體振蕩器輸出頻率的最大變化量相對于溫度范圍內(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值,即(fmax-fmin)/(fmax+fmin)。
3、頻率調(diào)節(jié)范圍 通過調(diào)節(jié)晶振的某可變元件改變輸出頻率的范圍
調(diào)頻(壓控)特性 包括調(diào)頻頻偏、調(diào)頻靈敏度、調(diào)頻線性度
①調(diào)頻頻偏:壓控振蕩器控制電壓由標(biāo)稱的最大值變化到最小值時輸出頻率差;
②調(diào)頻靈敏度:壓控晶體振蕩器變化單位外加控制電壓所引起的輸出頻率的變化量;
③調(diào)頻線性度:是一種與理想直線(最小二乘法)相比較的調(diào)制系統(tǒng)傳輸特性的量度。
4、負(fù)載特性
其他條件保持不變,負(fù)載在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率相對于標(biāo)稱負(fù)載下的輸出頻率的最大允許頻偏。
5、電壓特性
其他條件保持不變,電源電壓在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率相對于標(biāo)稱電源電壓下的輸出頻率的最大允許頻偏。
6、雜波
輸出信號中與主頻無諧波(副諧波除外)關(guān)系的離散頻譜分量與主頻的功率比,用dBc表示。
7、諧波
諧波分量功率Pi與載波功率P0之比,用dBc表示。
8、頻率老化
在規(guī)定的環(huán)境條件下,由于元件(主要是石英諧振器)老化而引起的輸出頻率隨時間的系統(tǒng)漂移過程。通常用某一時間間隔內(nèi)的頻差來量度.對于高穩(wěn)定晶振,由于輸出頻率在較長的工作時間內(nèi)呈近似線性的單方向漂移,往往用老化率(單位時間內(nèi)的相對頻率變化)來量度。
9、日波動
指振蕩器經(jīng)過規(guī)定的預(yù)熱時間后,每隔一小時測量一次,連續(xù)測量24小時,將測試數(shù)據(jù)按S=(fmax-fmin)/f0式計(jì)算,得到日波動。
10、開機(jī)特性
在規(guī)定的預(yù)熱時間內(nèi),振蕩器頻率值的最大變化,用V=(fmax-fmin)/f0表示。
11、相位噪聲
短期穩(wěn)定度的頻域量度,用單邊帶噪聲與載波噪聲之比£(f)表示,£(f)與噪聲起伏的頻譜密度Sφ(f)和頻率起伏的頻譜密度Sy(f)直接相關(guān),由下式表示: f2S(f)=f02Sy(f)=2f2£(f),傅里葉頻率或偏離載波頻率;f0—載波頻率。
溫補(bǔ)晶振的常用頻率:10MHz、12.288MHz、16.367MHz、16.368MHz、16.369MHz、16.667MHz、20MHz、26MHz、30.72MHz、50MHz、52MHz等;封裝尺寸2520、3225、5032;精度有±0.25ppm、±0.6ppm、±1.0ppm、±2.0ppm等。
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