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恒溫晶體振蕩�
閱讀�3130時間�2017-01-12 09:14:26

    恒溫晶體振蕩器簡稱恒溫晶振,英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator�,是利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒�,將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩�。OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的。通常人們是利用熱敏電阻“電�"�(gòu)成的差動串聯(lián)放大器,來實�(xiàn)溫度控制�

�(yīng)用領(lǐng)�

    1)軍事和宇航�(lǐng)域:通訊�(dǎo)航、敵我識別器、雷�(dá)、傳感器、制�(dǎo)系統(tǒng)、引�、電子戰(zhàn)、聲納;

    2� 科研與計量:原子�、測量設(shè)備、遙�、遙�、遙控;

    3� 工業(yè)�(lǐng)域:通訊、電�、移�/蜂窩/便攜式終�、航�、航海、導(dǎo)�、儀器儀表、計算機、數(shù)字設(shè)�、顯示器、磁盤驅(qū)動器、調(diào)制解�(diào)�、標(biāo)�/�(rèn)證系�(tǒng)、傳感器�

    4� 消費�(lǐng)域:手表與時�、蜂窩與無繩電話�、普通電話機、呼叫器、音響設(shè)�、有線電視系�(tǒng)與電視機、PC、攝象機、業(yè)余無線電器材、玩�、醫(yī)用裝置與�(shè)備;

    5� 汽車�(lǐng)域:引擎控制,立體聲音響時鐘,傳感器,駕控計算機,GPS�(yīng)��

    3 恒溫晶體振蕩� �(shù)�

    1)頻率準(zhǔn)確度:按�(guī)定條件要�,在基準(zhǔn)溫度下測試,晶體振蕩器的頻率相對于其�(guī)定標(biāo)稱值的允許偏差,即(f-f0�/f0�

    2)頻率-溫度�(wěn)定度:按�(guī)定條件要�,在�(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的變化量相對于溫度范圍�(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值,即±(fmax-fmin�/(fmax+fmin��

    3)頻率老化:晶體振蕩器輸出頻率隨時間的變化,通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0�30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化��

    4)工作溫度范圍:振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過�(guī)定的允許偏差的溫度范圍;

    5)穩(wěn)定時間:振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在�(guī)定極限值所需要的時間�

    6)相位噪聲:是指信號功率與噪聲功率的比率(C/N),是表征頻率顫抖的技�(shù)指標(biāo)。在對預(yù)期信號既定補償處,以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲�

    7)頻譜純度:頻率�(wěn)定度的一種頻域量度,它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對于總信號功率的分貝數(shù)來表��

    8)諧波失真:用不希望的信號頻譜分量與有用信號頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失真;

    9)再�(xiàn)性:振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時間間隔,再加電一段時間后返回原來頻率的能��

    10)輸出功率:施加�(guī)定電壓和�(guī)定負(fù)載下,振蕩器消耗的電能,用電壓與消耗電流的積表示;

    11)輸出電壓(正弦波):施加規(guī)定的電壓和負(fù)�,在�(guī)定的時間�(nèi)�(dá)到穩(wěn)定后,用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓�-峰值后換算的有效��

�(yīng)用領(lǐng)�

    1)軍事和宇航�(lǐng)域:通訊�(dǎo)�、敵我識別器、雷�(dá)、傳感器、制�(dǎo)系統(tǒng)、引�、電子戰(zhàn)、聲��

    2� 科研與計量:原子�、測量設(shè)備、遙�、遙�、遙��

    3� 工業(yè)�(lǐng)域:通訊、電�、移�/蜂窩/便攜式終�、航�、航�、導(dǎo)�、儀器儀�、計算機、數(shù)字設(shè)備、顯示器、磁盤驅(qū)動器、調(diào)制解�(diào)器、標(biāo)�/�(rèn)證系�(tǒng)、傳感器�

    4� 消費�(lǐng)域:手表與時�、蜂窩與無繩電話�、普通電話機、呼叫器、音響設(shè)�、有線電視系�(tǒng)與電視機、PC、攝象機、業(yè)余無線電器材、玩�、醫(yī)用裝置與�(shè)備;

    5� 汽車�(lǐng)域:引擎控制,立體聲音響時鐘,傳感器,駕控計算機,GPS�(yīng)用�

    3 恒溫晶體振蕩� �(shù)�

    1)頻率準(zhǔn)確度:按�(guī)定條件要�,在基準(zhǔn)溫度下測�,晶體振蕩器的頻率相對于其規(guī)定標(biāo)稱值的允許偏差,即(f-f0�/f0�

    2)頻率-溫度�(wěn)定度:按�(guī)定條件要�,在�(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的變化量相對于溫度范圍�(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏�,即±(fmax-fmin�/(fmax+fmin);

    3)頻率老化:晶體振蕩器輸出頻率隨時間的變化,通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0�30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化��

    4)工作溫度范圍:振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過�(guī)定的允許偏差的溫度范��

    5)穩(wěn)定時間:振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在�(guī)定極限值所需要的時間�

    6)相位噪聲:是指信號功率與噪聲功率的比率(C/N),是表征頻率顫抖的技�(shù)指標(biāo)。在對預(yù)期信號既定補償處,以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲�

    7)頻譜純度:頻率�(wěn)定度的一種頻域量�,它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對于總信號功率的分貝數(shù)來表示;

    8)諧波失真:用不希望的信號頻譜分量與有用信號頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失��

    9)再�(xiàn)性:振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時間間隔,再加電一段時間后返回原來頻率的能��

    10)輸出功率:施加�(guī)定電壓和�(guī)定負(fù)載下,振蕩器消耗的電能,用電壓與消耗電流的積表示;

    11)輸出電壓(正弦波):施加規(guī)定的電壓和負(fù)�,在�(guī)定的時間�(nèi)�(dá)到穩(wěn)定后,用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓�-峰值后換算的有效值�

參數(shù)

    1、頻率準(zhǔn)確度:按�(guī)定條件要�,在基準(zhǔn)溫度下測試,晶體振蕩器的頻率相對于其�(guī)定標(biāo)稱值的允許偏差,即(f-f0�/f0�

    2、頻率-溫度�(wěn)定度:按�(guī)定條件要求,在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的變化量相對于溫度范圍�(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏�,即±(fmax-fmin�/(fmax+fmin��

    3、頻率老化:晶體振蕩器輸出頻率隨時間的變化,通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0�30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化等;

    4、工作溫度范圍:振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過�(guī)定的允許偏差的溫度范��

    5、穩(wěn)定時間:振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在�(guī)定極限值所需要的時間�

    6、相位噪聲:是指信號功率和噪聲功率的比率(C/N),是表征頻率顫抖的技�(shù)指標(biāo)。在對預(yù)期信號既定補償處,以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲�

    7、頻譜純度:頻率�(wěn)定度的一種頻域量�,它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對于總信號功率的分貝數(shù)來表��

    8、諧波失真:用不希望的信號頻譜分量和有用信號頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失真;

    9、再�(xiàn)性:振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時間間隔,再加電一段時間后返回原來頻率的能力;

    10、輸出功率:施加�(guī)定電壓和�(guī)定負(fù)載下,振蕩器消耗的電能,用電壓和消耗電流的積表��

    11、輸出電壓(正弦波):施加規(guī)定的電壓和負(fù)�,在�(guī)定的時間�(nèi)�(dá)到穩(wěn)定后,用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓�-峰值后換算的有效��

�(fā)展趨�

    1、小型化、薄片化和片式化:為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求,石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝�(zhuǎn)變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30�100�。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目�5×3mm尺寸的器件已�(jīng)上市�

    2、高精度和高�(wěn)定度,無補償式晶體振蕩器總精度也能達(dá)到�25ppm,VCXO的頻率穩(wěn)定度�10�7℃范圍內(nèi)一般可�(dá)±20�100ppm,而OCXO在同一溫度范圍�(nèi)頻率�(wěn)定度一般為±0.0001�5ppm,VCXO控制在�25ppm以下�

    3、低噪聲,高頻化,在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的,相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個重要參�(shù)。OCXO主流�(chǎn)品的相位噪聲性能有很大改�。除VCXO外,其它類型的晶體振蕩器輸出頻率不超�200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩�,其頻率�650�1700MHz,電源電�2.2�3.3V,工作電�8�10mA�

    4、低作用,快速啟�,低電壓工作,低電平�(qū)動和低電流消耗已成為一個趨�。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO�(chǎn)�,電流損耗不超過2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技�(shù)也取得突破性�(jìn)�。例如日本精工生�(chǎn)的VG�2320SC型VCXO,在±0.1ppm�(guī)定值范圍條件下,頻率穩(wěn)定時間小�4ms。日本東京陶瓷公司生�(chǎn)的SMDTCXO,在振蕩啟動4ms后則可達(dá)到額定值的90[%]。OAK公司�10�25MHz的OCXO�(chǎn)品,在預(yù)�5分鐘�,則能達(dá)到�0.01ppm的穩(wěn)定度�

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