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晶体振荡器目前的几大类型

晶体振荡器目前的几大类型

来源:本站发布日期:2017-07-01已有 647 人浏览

晶体振荡器类型

  简单晶体振荡器(XO): 这是最基本的类型,其稳定度完全由晶体谐振器本身的固有特性决定。 在MHz范围内的较高频率晶体由石英棒制成,其制造方式是即使环境温度在-55℃至+125℃(-67°F至 +257°F)之间变化,也可提供相对稳定的频率。即使在这么宽的温度范围内,适当切割的石英晶体也可实现±25ppm的稳定度。与诸如随温度变化可达1%(10,000ppm)或更高的LC振荡电路等其它被动谐振器相较,晶体振荡器的性能已大幅提升了。但对于某些应用来说,即使25ppm也不够好,因此必须采用额外措施。

  温度补偿晶体振荡器(TCXO): 如果固有频率与石英晶体的温度稳定度无法满足应用要求,就可以采用温度补偿单元。TCXO使用温度感测元件以及产生电压曲线的电路,在整个温度范围内,该电压曲线与晶体的频率变化趋势完全相反,所以可理想地抵消晶体的漂移。根据TCXO的类型和温度范围,TCXO的典型稳定度规范范围为小于±0.5ppm至±5ppm。

  恒温控制晶体振荡器(OCXO): 对于某些应用,TCXO的频率-温度稳定度指标仍无法满足要求。在这些情况下,可能需要OCXO。顾名思义,具有烤腔的振荡器将晶体加热到更高温度,但仍受控制,使得环境温度即使变化大,晶体的温度也保持稳定。由于晶体的温度和振荡器的敏感部份变化很小,频率-环境温度稳定度得到显着改善。在环境温度范围内,OCXO的稳定度可以达到0.001ppm。然而,这种稳定度的提升是以增加功耗为代价的,将热量提供给烤腔当然需要能量。典型的OCXO可能需要1到5W的功率以维持内部温度。在开机后,还需要等待温度和频率稳定的暖机时间,取决于晶体振荡器的类型,暖机时长通常从1分钟到10多分钟。

  压控晶体振荡器(VCXO): 在一些应用中,期望能够调谐或调整振荡器的频率,以便将其锁相到锁相环(PLL)中的参考,或可能用于调节波形。VCXO透过电子频率控制(EFC)电压输入,提供了这项功能。对于某些专用元件,VCXO的调谐范围规格可能在±10ppm到±100ppm(甚至更高)。

      TCVCXO和VCOCXO: TCXO或OCXO通常包括EFC输入电压,使其得以进行调整,以便将输出频率精确地校准为标称值。

      简单晶体振荡器(XO): 这是最基本的类型,其稳定度完全由晶体谐振器本身的固有特性决定。 在MHz范围内的较高频率晶体由石英棒制成,其制造方式是即使环境温度在-55℃至+125℃(-67°F至 +257°F)之间变化,也可提供相对稳定的频率。即使在这么宽的温度范围内,适当切割的石英晶体也可实现±25ppm的稳定度。与诸如随温度变化可达1%(10,000ppm)或更高的LC振荡电路等其它被动谐振器相较,晶体振荡器的性能已大幅提升了。但对于某些应用来说,即使25ppm也不够好,因此必须采用额外措施。

      温度补偿晶体振荡器(TCXO): 如果固有频率与石英晶体的温度稳定度无法满足应用要求,就可以采用温度补偿单元。TCXO使用温度感测元件以及产生电压曲线的电路,在整个温度范围内,该电压曲线与晶体的频率变化趋势完全相反,所以可理想地抵消晶体的漂移。根据TCXO的类型和温度范围,TCXO的典型稳定度规范范围为小于±0.5ppm至±5ppm。

      恒温控制晶体振荡器(OCXO): 对于某些应用,TCXO的频率-温度稳定度指标仍无法满足要求。在这些情况下,可能需要OCXO。顾名思义,具有烤腔的振荡器将晶体加热到更高温度,但仍受控制,使得环境温度即使变化大,晶体的温度也保持稳定。由于晶体的温度和振荡器的敏感部份变化很小,频率-环境温度稳定度得到显着改善。在环境温度范围内,OCXO的稳定度可以达到0.001ppm。然而,这种稳定度的提升是以增加功耗为代价的,将热量提供给烤腔当然需要能量。典型的OCXO可能需要1到5W的功率以维持内部温度。在开机后,还需要等待温度和频率稳定的暖机时间,取决于晶体振荡器的类型,暖机时长通常从1分钟到10多分钟。

      压控晶体振荡器(VCXO): 在一些应用中,期望能够调谐或调整振荡器的频率,以便将其锁相到锁相环(PLL)中的参考,或可能用于调节波形。VCXO透过电子频率控制(EFC)电压输入,提供了这项功能。对于某些专用元件,VCXO的调谐范围规格可能在±10ppm到±100ppm(甚至更高)。      

      TCVCXO和VCOCXO: TCXO或OCXO通常包括EFC输入电压,使其得以进行调整,以便将输出频率精确地校准为标称值。


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