貼片晶振的主要參數
總頻差:在規定的時間內,由于規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標稱頻率的大偏差。總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心,而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合采用。
頻率穩定度:任何晶振,頻率不穩定是的,程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現出頻率不穩定的三種因素:老化、飄移和短穩。
開機特性(頻率穩定預熱時間):指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩定的速度。這指標對經常開關的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率:在恒定的環境條件下測量振蕩器頻率時,石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的,因此,其頻率偏移的速率叫老化率,可用規定時限后的大變化率(如±10ppb/天,加電72 小時后),或規定的時限內大的總頻率變化(如:±1ppm/(年)和±5ppm/(十年))來表示。
晶體老化是因為在生產晶體的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題。應力要經過一段時間的變化才能穩定,一種叫“應力補償"的晶體切割方法(SC 切割法)使晶體有較好的特性。
短穩:短期穩定度,觀察的時間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩定性、工作狀態等)而產生頻譜很寬的不穩定。測量一連串的頻率值后,用阿倫方程計算。相位噪音也同樣可以反映短穩的情況(要有儀器測量)。
重現性:定義:晶振經長時間工作穩定后關機,停機一段時間t1(如24 小時),開機一段時間t2(如4 小時),測得頻率f1,再停機同一段時間t1,再開機同一段時間t2,測得頻率f2。重現性=(f2-f1)/f2。
頻率壓控范圍:將頻率控制電壓從基準電壓調到規定的終點電壓,石英晶體振蕩器頻率的小峰值改變量。
頻率壓控線性:和理想(直線)函數相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度,它以百分數表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
石英晶體振蕩器
⑴直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯而成的。在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單,成本較低,節省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不是很適宜。
⑵間接補償型 間接補償型又分模擬式和數字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變容二極管上,通過晶體振子串聯電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現±的高精度。數字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(A/D)變換器,將模擬量轉換成數字量。該法可實現自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩定度非常高,但具體的補償電路比較復雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況
貼片晶振也叫做SMD晶振也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振和有源晶振(諧振)的英文名稱不同,無源晶振為crystal(晶體),而有源晶振則叫做oscillator(振蕩器)。














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