了解石英晶体振荡器的多样性
作者: 扬兴晶振 日期:2021-09-27 浏览量:
石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(tcxo)、电压控制晶体振荡器(vcxo)、恒温控制式晶体振荡器(ocxo)和数字化/μp补偿式晶体振荡器(dcxo/mcxo)等几种类型。其中,无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种,在日本工业标准(jis)中,称其为标准封装晶体振荡器(spxo)。现以spxo为例,简要介绍一下石英晶体振荡器的结构与工作原理。
石英晶体,有天然的也有人造的,是一种重要的压电晶体材料。石英晶体本身并非振荡器,它只有借助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡。spxo主要是由品质因数(q)很高的晶体谐振器(即晶体振子)与反馈式振荡电路组成的。石英晶体振子是振荡器中的重要元件,晶振的频率(基频或n次谐波频率)及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向。石英晶体谐振器的基本结构、(金属壳)封装及其等效电路.
只要在晶体振子板极上施加交变电压,就会使晶片产生机械变形振动,此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时,就会发生压电谐振,从而导致机械变形的振幅突然增大。晶体谐振器的等效电路中,co为晶片与金属板之间的静电电容;l、c为压电谐振的等效参量;r为振动磨擦损耗的等效电阻。石英晶体谐振器存在一个串联谐振频率fos(1/2π),同时也存在一个并联谐振频率fop(1/2π)。由于coc,fop与fos之间之差值很小,并且rωol,r1/ωoc,所以谐振电路的品质因数q非常高(可达数百万),从而使石英晶体谐振器组成的振荡器频率稳定度十分高,可达10-12/日。石英晶体振荡器的振荡频率既可近似工作于fos处,也可工作在fop附近,因此石英晶体振荡器可分串联型和并联型两种。用石英晶体谐振器及其等效电路,取代lc振荡器中构成谐振回路的电感(l)和电容(c)元件,则很容易理解晶体振荡器的工作原理。
spxo的总精度(包括起始精度和随温度、电压及负载产生的变化)可以达到±25ppm。spxo既无温度补偿也无温度控制措施,其频率温度特性几乎完全由石英晶体振子的频率温度特性所决定。在0~70℃范围内,spxo的频率稳定度通常为20~1000ppm,spxo可以用作钟频振荡器。
普通晶体振荡器与温补晶振又是一个截然不同的构造,tcxo是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 在目前温补晶振的补偿方式有两种。
1.直接补偿型tcxo是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英晶体振子串联而成的。在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板(pcb)尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时,直接补偿方式并不适宜。
2.间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3v以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(a/d)变换器,将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。
为满足市场需求,扬兴已推出高精度、低功耗和小型化的晶振,以质量求发展,信誉为保障,在未来扬兴科技有限公司扬兴的创新将从基于客户需求的技术、产品和凯发真人娱乐k8的解决方案的创新时代,迈向基于愿景驱动的技术发明时代,并坚持与凯发真人娱乐k8的合作伙伴一起建立良性的产业环境,实现社会价值与商业价值共赢,助力民族品牌发展。
推荐阅读
- 晶体谐振器的关键参数老化率指在恒定的环境条件下测量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由石英晶体元件和贴片振荡器电路元件的缓慢变化造成的,因此,其频率偏移的速率叫老化率。
- 防止晶振老化的措施晶振老化你了解多少呢?任何物品都有耗损率,有些年代越久越好,而有些年代越久,距离退休的日子就越近,晶振也不例外,在使用中,有那些措施可以有效的防止老化呢?
- 晶振国产替代的5大优势为什么要强调品牌的自主性?一个好品牌离不开自主研发。在晶振研发技术上,早期国内一直处于落后的状态,主要核心技术被国外垄断,很难在市场上占领一席之地。从中美贸易制裁,国产替代的苗头悄然显露,半导体及芯片厂商接二连三停工停产,爆发了全球性芯片短缺的局面,国内厂商也迎来发展良机。
- 晶振厂家哪家好?从上述中可以看出晶振厂家所要具备的几点要求:原材料的选择、生产工艺、凯发真人娱乐k8的技术支持和凯发真人娱乐k8的售后服务。扬兴科技致力为您提供优质的晶振选购和凯发真人娱乐k8的售后服务,为晶振行业贡献自己的一份力量。