压控温补晶振
VC-TCXO
![VC-TCXO](https://img.taocdn.com/s3/m/297bf06cf5335a8102d2205a.png)
KDS晶振DSA系列
晶振分有源晶振和无源晶振,根据有源晶振(晶体振荡器)的功能和实现技术的不同,可以分为以下四类:
1、温度补偿晶体振荡器(TCXO)。
2、普通晶体振荡器(SPXO)。
3、压控晶体振荡器(VCXO)。
4、压控温补振荡器(VC-TCXO)。
DSA系列是KDS生产的压控温补振荡器(VC-TCXO),是一种温度电压控制功能,拥有世界上最薄的晶振封装。
主要应用于全球定位系统,智能手机晶振WiMAX和蜂窝和无线通信,符合RoHS 标准。
KDS介绍:日本KDS是全球三家最大的生产商之一,KDS即是日本大真空株式会社(DASHINKU CORP),成立于1951年,至今已有50多年的历史。
是全球领先的三大晶振制造商之一。
其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。
其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。
也是全球最大的TF型(主要是32.768KHz)晶振制造工厂。
而上海唐辉电子是日本大真空株式会社在中国的指定代理商,唐辉电子在PPTC自恢复保险丝、PTC热敏电阻、晶体谐振器、振荡器系列、高品质电容、电感和液晶屏产品、IC 类等领域有很强的竞争力。
产品广泛应用在通信、电脑、消费类电子及网络产品、仪器仪表、工控系统、安防产品、电源供应器
等产品上积极面对市场及客户的多方位要求,坚持以最好的品牌和最具竞争力的价格销售电子零件,为客户提供多元化的服务,务求充分满足客户的要求,致力于成为中国乃至世界最佳元器件供应商之一。
DSA系列部分图纸如下:。
晶振温度补偿的实现方法
![晶振温度补偿的实现方法](https://img.taocdn.com/s3/m/32a0f7fc19e8b8f67c1cb938.png)
晶振温补补偿的实现方法
晶振温补补偿的实现方法 捷比信电阻
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肖先生:
江小姐:
陆小姐:
廖先生:
电子行业人士都知道晶振,但是却没多少人了解温补晶振,也就是我们常说到的温补晶振。根据市场发展捷比信紧随其后向着更高端电的话 方向:发07展55。接29下79来6要19给0大家 讲到的是温补晶振,简单说来就是需要温度补偿的晶振,在我们使用中要了解哪些?
所有石英晶体材料做成的频率器件,均有一定的温漂。温漂是晶振的一个重要特性,一般情况下晶振出现温漂是在室外温度偏低或者比正常温度较高的情况下。晶 振出现温漂有很多种因素,例如天气、焊接过程中的失误,晶振在产品工作的过程中出现温漂的话就会导致频率不稳定,甚至停振的现象,这是比较常见的现象,温 补晶振正是为解决温漂问题所设计出来的一款高稳定度的压电元件,成为弥补石英晶体温漂的重要手段。
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KDS VC-TCXO晶振
![KDS VC-TCXO晶振](https://img.taocdn.com/s3/m/09a50226e2bd960590c67751.png)
上海唐辉电子有限公司KDS VC-TCXO晶振一,VC-TCXO简介VC-TCXO crystal oscillator就是压控温补晶体振荡器(DSA)的意思。
这款系列的晶振在内部采取了对晶振频率温度特性进行补偿,以达到宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器,良好的开机特性,优越的性能价格比及功耗低,体积小,环境适应性较强导致等多方面优点。
由于VC-TCXO具有较高的频率稳定度,而且体积小,在小电流下能够快速启动,其应用领域重点扩展到移动通信系统广泛应用于电表、水表等计量仪表、汽车电子、工业控制系统、金融微电子、医疗电子设备、高端消费类产品、通信终端和网络设备、便携式产品等行业,这款晶振是日系企业KDS 精心研制的有源晶振,极大的提高了定位的精度和操作上的稳定性,使得DSA晶振尤其在军用的GPS定位导航中被广泛应用,而我国研制的北斗导航一代,二代也用到此系晶振,可以说日本KDS大真空晶振是比较前端受现代电子科技产品欢迎的。
而目前掌握这些核心技术的就只有国外的少数几个晶振制造厂商,日本的几家晶振上海唐辉电子有限公司 制造厂商就是这类 比如说日本KDS大真空。
二,KDS大真空株式会社KDS即是日本大真空株式会社(DASHINKU CORP),成立于1951年,至今已有50多年的历史。
是全球领先的三大晶振制造商之一。
其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。
其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。
也是全球最大的TF型(主要是32.768KHz)晶振制造工厂。
KDS还拥有遍布全球的销售网络,另外在大陆地区有极少数的代理商。
上海唐辉电子有限公司是其较早的代理,该司在上海唐辉电子有限公司 上海、深圳、苏州和香港以及美国等地设有办事机构,能快速准确的为客户提供高品质的KDS产品以及优质的服务,在行业内有一定的知名度三,KDS晶振的分类;1、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE(2).陶瓷封装-GLASSTYPE2、贴装方式上海唐辉电子有限公司(1).直插封装-DIP(2).贴片封装-SMD3、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)---SPXO 普通有源晶体振荡器(DSO)---VCXO电压控制晶体振荡器(DSV),---TCXO 温度补偿晶体振荡器(DSB),---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(DSA)(3).crystal filter—晶体滤波器(DSF)(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子,(DST,DSX)四,VC-TCXO晶振的原理;上海唐辉电子有限公司石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
压控晶振原理
![压控晶振原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a02de017e87101f69e31957d.png)
压控晶振原理压控晶体振荡器简介压控晶体振荡器全称:电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator),是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管,根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化,来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。
VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。
VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。
石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。
晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。
压控晶体振荡器具有以下特点:(1)低抖动或低相位噪声:由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响,VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波,其输出信号存在一定的抖动,转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布,即是所谓的相位噪声。
VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计,通常希望VCXO的抖动越小越好。
(2)宽调频范围:VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围,通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化,VCXO的锁定范围也会随着变化,因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。
(3)稳定的增益:VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一,同时,这种非线性也会给电路设计带来不确定性,变化的VCXO增益会影响环路参数,从而影响环路的稳定性。
因此希望VCXO的增益变化越小越好。
1.频率大小:频率越高一般价格越高。
但频率越高,频差越大,从综合角度考虑,一般工程师会选用频率低但稳定的晶振,自己做倍频电路。
总之频率的选择是根据需要选择,并不是频率越大就越好。
要看具体需求。
比如基站中一般用10MHz的恒温晶振(OCXO),因其有很好的频率稳定性,属于高端晶振。
晶振选型指南
![晶振选型指南](https://img.taocdn.com/s3/m/14100c297375a417866f8f2e.png)
恒温晶振、温补晶振选用指南晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪,BP机、移动电话发射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。
它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。
它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。
如果您需要使您的设备即开即用,您就必须选用VCXO或温补晶振,如果要求稳定度在0.5ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。
模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm~0.5ppm之间的需求。
VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。
在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过0.1ppm 的,可选用OCXO。
频率稳定性的考虑晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性,它是决定振荡器价格的重要因素。
稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。
工业级标准规定的-40~+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯,倘若-30~+70℃已经够用,那么就不必去追求更宽的温度范围。
设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要,然后规定振荡器的稳定度。
指标过高意味着花钱愈多。
晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。
根据目标产品的预期寿命不同,有多种方法可以减弱这种影响。
晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化,也就是说在产品使用的第一年,这种现象才最为显著。
例如,使用10年以上的晶体,其老化速度大约是第一年的3倍。
采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况,也可以采用调节的办法解决,比如,可以在控制引脚上施加电压(即增加电压控制功能)等。
与稳定度有关的其他因素还包括电源电压、负载变化、相位噪声和抖动,这些指标应该规定出来。
对于工业产品,有时还需要提出振动、冲击方面的指标,军用品和宇航设备的要求往往更多,比如压力变化时的容差、受辐射时的容差,等等。
晶振的基本原理及特性
![晶振的基本原理及特性](https://img.taocdn.com/s3/m/edf75a2904a1b0717fd5ddf7.png)
晶振的基本原理及特性晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。
其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。
可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。
因而能“压控”的频率范围也越小。
实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。
所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。
这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。
说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如:精密制导雷达。
频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。
一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。
图中表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表现了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情况,表现了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情况。
表现了晶振的老化。
频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
晶体、晶振可靠性应用规范
![晶体、晶振可靠性应用规范](https://img.taocdn.com/s3/m/8a70a8194431b90d6c85c777.png)
6、对于没有特殊要求的电路应用中,低于(包括)27MHz晶振谐振器要求,选用AT切基频晶体,高于27MHz晶体谐振器选用AT切泛音晶体,对于泛音晶体的振荡电路需加谐波抑制电路
存储温度
晶体的存储温度,晶体是温度敏感器件,限制存储温度有助于保证晶体的可靠性
Load capacitance
负载电容,CL
负载电容除了CL1、CL2之外,还包括单板的杂散电容
EqurvalentSenesResistance
等效串联电阻
等效串联电阻是R1或者R10
Drive Level
驱动电平
晶体正常工作需要的激励功率
压控晶振:输出频率随着外加控制电压而改变的晶体振荡器。这种改变通常是将控制电压加到作为石英谐振器负载电容的变容二极管来实现的,频率可以根据压控电压在一定范围内调节,多用于锁相环电路
恒温晶振:将石英谐振器至于恒温器内来改善频率特性的晶体振荡器。通常有单层恒温和双层恒温两种形式。恒温晶振频率变化受温度影响小。其频率准确度高,多用于时钟要求高的系统电路中,如三级时钟板。
反馈网络:将通过选频网络的频率信号反馈到放大器输入端,形成一个闭环的正反馈网络
输出网络:被放大的稳定频率信号,通过输出网络的整形和驱动,输出到其他器件。
1.2.2.
按照晶振的应用方式,分为普通晶振、压控晶振、恒温晶振、温补晶振
缩略语
英文全名
中文解释
XO
Crystal Oscillator
普通晶振
VCXO
晶振基础知识介绍
![晶振基础知识介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/a68823806529647d2728528b.png)
晶振基础知识介绍晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器(有源)的统称。
无源和有源的区别:无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。
振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。
RR的大小直接影响电路的性能,因此这是各商家竞争的一个重要参数。
晶振的原理:压电效应(物理特性):在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移,即为压电效应。
逆压电效应:相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应,利用这种特性产生机械振荡,变换成电气信号。
晶振的作用:一、为频率合成电路提供基准时钟,产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类:一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例:DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语:SMT :Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD :Surface Mount Device 表面贴装元件OSC :Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO :Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO :Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO :Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数:1、标称频率F:晶体元件规范(或合同)指定的频率。
晶振的基本原理及特性(精)
![晶振的基本原理及特性(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/3c338f1fa6c30c2259019e4b.png)
晶振的基本原理及特性晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。
其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。
可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。
因而能“压控”的频率范围也越小。
实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。
所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。
这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。
说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如:精密制导雷达。
频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。
一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。
图中表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表现了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情况,表现了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情况。
表现了晶振的老化。
频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
晶振主要参数
![晶振主要参数](https://img.taocdn.com/s3/m/8b5437db18e8b8f67c1cfad6195f312b3069eb52.png)
晶振主要参数频率准确度在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度(252℃)以及其他条件保持不变,技术'>晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差,即(f⅛aχ-fπιin)∕fθ;温度稳定度其他条件保持不变,在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值,即(fmaχ-fmin)/(fmax+fmin);频率调节范围通过调节晶振的某可变元件改变输出频率的范围。
调频(压控)特性包括调频频偏、调频灵敏度、调频线性度。
①调频频偏:压控晶体振荡器控制电压由标称的最大值变化到最小值时输出频率差。
②调频灵敏度:压控晶体振荡器变化单位外加控制电压所引起的输出频率的变化量。
③调频线性度:是一种与理想直线(最小二乘法)相比较的调制系统传输特性的量度。
负载特性其他条件保持不变,负载在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称负载下的输出频率的最大允许频偏。
电压特性其他条件保持不变,电源电压在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称电源电压下的输出频率的最大允许频偏。
杂波输出信号中与主频无谐波(副谐波除外)关系的离散频谱分量与主频的功率比,用dBc表示。
谐波谐波分量功率Pi与载波功率PO之比,用dBc表示。
频率老化在规定的环境条件下,由于元件(主要是石英谐振器)老化而引起的输出频率随时间的系统漂移过程。
通常用某一时间间隔内的频差来量度。
对于高稳定晶振,由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移,往往用老化率(单位时间内的相对频率变化)来量度。
日波动指振荡器经过规定的预热时间后,每隔一小时测量一次,连续测量24小时,将测试数据按S=(fmaχ-fmin)∕fθ式计算,得到日波动。
开机特性在规定的预热时间内,振荡器频率值的最大变化,用V=(fmaχ-fmin)∕fθ表示。
相位噪声短期稳定度的频域量度。
用单边带噪声与载波噪声之比?(f)表示,?(f)与噪声起伏的频谱密度S6(f)和频率起伏的频谱密度Sy(f)直接相关,由下式表示:f2S(f)=fO2Sy(f)=2f2?(f)f—傅立叶频率或偏离载波频率;f0一载波频率。
晶振的使用要求
![晶振的使用要求](https://img.taocdn.com/s3/m/d35d1709227916888486d790.png)
个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器 (holdingregister)。石英晶体的每次振荡使计数器减 1。当计数器减为 0 时,产生一 个 中 断 ,计 数 器 从 保 持 计 数 器 中 重 新 装 入 初 始 值 。这 种 方 法 使 得 对 一 个 计 时 器 进 行 编 程,令其每秒产生 60 次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次 中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。
谐波
谐波分量功率 Pi 与载波功率 P0 之比,用 dBc 表示。
频率老 化
在规定的环境条件下,由于元件(主要是石英谐振器)老化而引起的输出频率 随时间的系统漂移过程。通常用某一时间间隔内的频差来量度。对于高稳定晶 振,由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移,往往用老化 率(单位时间内的相对频率变化)来量度。
晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络, 电 工 学 上 这 个 网 络 有 两 个 谐 振 点 ,以 频 率 的 高 低 分 其 中 较 低 的 频 率 为 串 联 谐 振 ,较 高 的 频 率 为 并 联 谐 振 。由 于 晶 体 自 身 的 特 性 致 使 这 两 个 频 率 的 距 离 相 当 的 接 近 ,在 这 个 极窄的频率范围内,晶振等
晶振 经 过 频 率 发 生 器 的 放 大 或 缩 小 后 就 成 了 电 脑 中 各 种 不 同 的 总 线 频 率 。以 声 卡 为 例 ,要 实现对模拟信号 44.1kHz 或 48kHz 的采样,频率发生器就必须提供一个 44.1kHz 或 48kHz 的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话,声卡就需要有两颗晶振。 但是娱乐级声卡为了降低成本,通常都采用 SRC 将输出的采样频率固定在 48kHz,但 是 SRC 会对音质带来损害,而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。 晶 振 一 般 叫 做 晶 体 谐 振 器 ,是 一 种 机 电 器 件 ,是 用 电 损 耗 很 小 的 石 英 晶 体 经 精 密 切 割 磨 削 并 镀 上 电 极 焊 上 引 线 做 成 。这 种 晶 体 有 一 个 很 重 要 的 特 性 ,如 果 给 它 通 电 ,它 就 会 产生机械振荡,反之,如果给它机械力,它又会产生电,这种特性叫机电效应。他们 有 一 个 很 重 要 的 特 点 ,其 振 荡 频 率 与 他 们 的 形 状 ,材 料 ,切 割 方 向 等 密 切 相 关 。由 于 石 英 晶 体 化 学 性 能 非 常 稳 定 ,热 膨 胀 系 数 非 常 小 ,其 振 荡 频 率 也 非 常 稳 定 ,由 于 控 制 几何尺寸可以做到很精密,因此,其谐振频率也很准确。根据石英晶体的机电效应, 我们可以把它等效为一个电磁振荡回路,即谐振回路。他们的机电效应是机-电-机电..的不断转换,由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。在电路中 的应用实际上是把它当作一个高 Q 值的电磁谐振回路。由于石英晶体的损耗非常小, 即 Q 值非常高,做振荡器用时,可以产生非常稳定的振荡,作滤波器用,可以获得非 常稳定和陡削的带通或带阻曲线。
晶振的基本原理及特性
![晶振的基本原理及特性](https://img.taocdn.com/s3/m/8cb2a96aa98271fe910ef9be.png)
晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。
其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。
可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。
因而能“压控”的频率范围也越小。
实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。
所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。
这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。
说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如:精密制导雷达。
频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。
一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。
图中表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表现了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情况,表现了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情况。
表现了晶振的老化。
频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
石英晶体振荡器(简称晶振)
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石英晶体振荡器(简称晶振)
石英晶体振荡器(简称晶振)一、术语解释1、频率准确度:在规定条件下,晶振输出频率相对于标称频率的允许偏离值。
常用其相对值表示。
2、频率稳定度:
2.1[时域表征]
⑴在规定条件下,晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。
通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度(如日、月或年老化率等)。
⑵日稳定度(或称日波动):指晶振输出频率在24小时内的变化情况。
通常用其最大变化的相对值来表示。
2.2[频域表征]
⑴单边相位噪声功率谱密度,晶振输出信号的频谱中,用偏离载频f Hz处每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝(dB)量,可写作£(f)单位为dB/Hz。
⑵频谱纯度:是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。
通常用单边噪声功率谱密度来表示。
3、输出波形:有正弦波和方波两种。
4、输出幅度:在接入额定负载的规定条件下,晶振输出的均方根值电压。
5、频率温度特性:当环境温度在规定范围内按预定方式变化时,晶振的输出频率产生的相对变化特性6、压控线性度:指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。
二、应用指南根据晶振的不同使用要求及特点,通常分为以下几类:普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。
安装晶振时,应根据其引脚功能标识与应用电路应连接,避免电源引线与输出引脚相接输出。
在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量,交流。
KDS晶振型号对照及最小包装
![KDS晶振型号对照及最小包装](https://img.taocdn.com/s3/m/fb4e47014431b90d6c85c760.png)
DSA开头的晶振型号是压控温补振荡器DSB开头的晶振型号是温补振荡器DSO开头的晶振型号是普通振荡器DSX,DST开头的晶振型号是无源晶振DSV开头的晶振型号压控振荡器DSF开头的是KDS晶体滤波器型号对照表:大真空精工爱普生西铁城瑞士微晶Size(mm)KDS Seiko EPSON Citizen Microcrystal3.0*8.0DT-38C-001R2.0*6.0DT-26VT-200-F C-002RX CFS-206DS261.5*5.0DT-14VT-150-F C-004R CFS-145DS151.2*4.6VT-120-F C-005R DS108.0*3.8DMX-26S SPA-T2-F MC-306CM200C CC1V-T1A(2pin)7.0*1.5SSP-T7-F MC-146MS2V-T1R5.05*1.8SM-14J MS2V-T3R6.0*2.5DST6214.8*1.9DST520FC-255CM519CC4V-T1A4.1*1.5DST410S FC-145CM415CC5V-T1A3.2*1.5DST310S FC-135CM315CC7V-T1A2.0*1.2FC-12M CM212CX8V-T1A 32.768K系列型号(KDS)型号频率范围尺寸封装、包装详细属性DT-2632.768KHZΦ2.0×6.0袋装/2K33无源晶振DT-26128to100kHzΦ2.0×6.0袋装/2K33无源晶振DT-3832.768kHzΦ3.0×8.0袋装/2K33无源晶振DT-38114.75to153.6kHzΦ3.0×8.0袋装/2K33无源晶振DST210A32.768kHz 2.0×1.2×0.5盘装/3K26无源晶振DST310S32.768KHZ 3.2×1.5×0.75盘装/3K27无源晶振DST410S32.768kHz 4.1×1.5×0.75盘装/3K27无源晶振DST52032.768kHz(30to100kHz) 4.8×1.9×0.8盘装/3K28无源晶振DST62132.768kHz(30to100kHz 6.0×2.5×1.0盘装/3K28无源晶振SM-26F32.768kHz(30to100kHz) 1.9×6.0×3.25盘装/2.5K29无源晶振DMX-26S32.768kHz(30to100kHz)8.0×3.8×2.4盘装/2.5K30无源晶振DMX-2632.768kHz(30to100kHz)9.2×3.4×3.0盘装/2.5K30无源晶振DMX-3832.768k(14.75to100kHz)13.2×4.9×4.5盘装/1K30无源晶振MHZ系列型号(KDS)型号频率范围尺寸封装、包装属性附加金属面DSX1612A32to52MHz 1.6×1.2×0.3盘装/3K无源11DSX211G20to54MHz 2.0×1.6×0.65盘装/3K无源陶瓷面16 DSX211A24to50MHz 2.0×1.6×0.45盘装/3K无源金属面11 DSX211AL26to50MHz 2.0×1.6×035盘装/3K无源金属面11 DSX211SH24to50MHz 2.05×1.65×0.45盘装/3K无源金属面15 DSX221G12to62.4MHz 2.5×2.0×0.75盘装/3K无源陶瓷面17 DSX221S12to60MHz 2.5×2.0×0.5盘装/3K无源金属面12 DSX221SH16to54MHz 2.5×2.0×0.45盘装/3K无源金属面15 DSX321G8to64MHz 3.2×2.5×0.75盘装/3K无源陶瓷面18 DSX321SL13to60MHz 3.2×2.5×0.5盘装/3K无源金属面13 DSX321SH12to50MHz 3.2×2.5×0.65盘装/3K无源金属面15 DSX530GA7to70MHz 5.0×3.2×1.0盘装/1K无源2脚陶瓷19 DSX531S10to70MHz 4.9×3.1×0.75盘装/1K无源4脚金属14 DSX630G8to80MHz 6.0×3.5×1.2盘装/1K无源2脚陶瓷20 DSX840GA8to80MHz8.0×4.5×1.4盘装/1K无源2脚陶瓷20 DSX840GT4to8MHz8.0×4.5×1.8盘装/1K无源2脚陶瓷21 DSX151GAL 3.5to55MHz11.8×5.5×2.5盘装/1K无源4脚陶瓷22SMD-49 3.072to70MHz11.0×4.6×4.2盘装/1K无源23 DMX-38 3.579to28MHz13.2×4.9×4.5盘装/1K无源24 AT-49 3.072to70MHz11.0×4.6×3.3袋装/1K无源31压控温补振荡器型号型号频率尺寸封装、包装属性DSA211SCL(VC-TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K VC-TCXO46 DSA211SDA(VC-TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K VC-TCXO48 DSA211SDT(VC-TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.66盘装/2K VC-TCXO43 DSA222MAA(VC-TCXO Module)13to52MHz 2.5×2.0×0.7盘装/2K VC-TCXO44 DSA222MAB(VC-TCXO Module)13to40MHz 2.5×2.0×0.7盘装/2K VC-TCXO44 DSA221SCL(VC-TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K VC-TCXO46 DSA221SDA(VC-TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K VC-TCXO48 DSA221SDT(VC-TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K VC-TCXO43 DSA221SJ(VC-TCXO)10to40MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K VC-TCXO51 DSA321SCL(VC-TCXO)9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K VC-TCXO46 DSA321SDA(VC-TCXO)9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K VC-TCXO48 DSA535SC(VC-TCXO)10to30MHz 5.0×3.2×1.35盘装/4K VC-TCXO46 DSA535SD(VC-TCXO)9.6to40MHz 5.0×3.2×1.05盘装/4K VC-TCXO48 DSA535SG(VC-TCXO)10to40MHz 5.0×3.2×1.35盘装/1K VC-TCXO50温补振荡器型号型号频率范围尺寸封装、包装属性DSB211SCL(TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K TCXO46 DSB211SCB(TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K TCXO46 DSB211SDA(TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K TCXO48 DSB211SDB(TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.63盘装/2K TCXO48 DSB211SDT(TCXO)13to52MHz 2.1×1.7×0.66盘装/2K TCXO43 DSB222MAA(TCXO)13to52MHz 2.5×2.0×0.7盘装/2K TCXO44 DSB222MAB(TCXO)13to40MHz 2.5×2.0×0.7盘装/2K TCXO44 DSB221SCL(TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K TCXO46 DSB221SCB(TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K TCXO46 DSB221SDA(TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K TCXO48 DSB221SDB9.6to52MHz 2.5×2.0×0.盘装/2K TCXO48 DSB221SDT(TCXO)9.6to52MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K TCXO43 DSB221SJ(TCXO)10to40MHz 2.5×2.0×0.盘装/2K TCXO51 DSB321SCL(TCXO)9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K TCXO46 DSB321SCB9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K TCXO46 DSB321SDA(TCXO)9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K TCXO48 DSB321SDB9.6to52MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K TCXO48 DSB535SC(TCXO)10to30MHz 5.0×3.2×1.35盘装/4K TCXO46 DSB535SD(TCXO)9.6to40MHz 5.0×3.2×1.05盘装/4K TCXO48 DSB535SG(TCXO)10to40MHz 5.0×3.2×1.35盘装/4K TCXO50压控振荡器型号TH021TH87153998型号频率范围尺寸封装、包装属性DSV211AR19.2to30MHz,38.4to60MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K VCXO66 DSV211AV12MHz,19.2to80MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K VCXO66 DSV221SR7.5to60MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K VCXO67 DSV221SV 6.75to90MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K VCXO67 DSV321SR13.5to54MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO68 DSV321SV 6.75to90MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO68 DSV323SD80to170MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO70 DSV323SJ80to170MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO70 DSV323SK40to170MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO70 DSV323SV 6.75to186MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K VCXO70 DSV531SB5to50MHz 5.0×3.2×1.2盘装/1K VCXO69 DSV531SV 1.25to80MHz 5.0×3.2×1.2盘装/1K VCXO69 DSV532SB5to50MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K VCXO69 DSV532SV 1.25to80MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K VCXO69DSV753HJ170to350MHz7.0×5.0×2.0盘装0.1/0.5VCXO72DSV753HK170to350MHz7.0×5.0×2.0盘装0.1/0.5VCXO72DSV753SB4to50MHz7.0×5.0×2.0盘装/2K VCXO71 DSV753SD80to170MHz7.3×4.9×1.5盘装/2K VCXO71 DSV753SJ80to170MHz7.3×4.9×1.5盘装/2K VCXO71 DSV753SK40to170MHz7.3×4.9×1.5盘装/2K VCXO71 DSV753SV2to170MHz7.3×4.9×1.5盘装/2K VCXO71石英振荡器型号型号频率范围尺寸封装、包装属性DSO1612AR0.584375to80MHz 1.6×1.2×0.5盘装/2K SPXO55 DSO211AB 3.25to52MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K SPXO61 DSO211AH 1.2to80MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K SPXO54 DSO211AN9.6to80MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K SPXO60 DSO211AR0.4to80MHz 2.0×1.6×0.72盘装/2K SPXO56 DSO213AW 3.25to60MHz 2.0×1.6×0.53盘装/2K SPXO53 DSO221SBM 3.25to52MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K SPXO61 DSO221SH 3.5to52MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K SPXO54 DSO221SN 1.5625to100MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K SPXO60 DSO221SR0.2to167MHz 2.5×2.0×0.815盘装/2K SPXO58DSO221SW3to60MHz 2.5×2.0×0.8盘装/2K SPXO53 DSO321SBM0.7to90MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO61 DSO321SBN0.7to90MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO61 DSO321SVN0.7to90MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO61 DSO321SH 3.5to52MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO54 DSO321SN 1.5625to100MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO60 DSO321SR32.768to50kHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO57/58 DSO321SW3to60MHz 3.2×2.5×0.9盘装/2K SPXO53 DSO323SD13.5to212.5MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO62 DSO323SJ13.5to212.5MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO62 DSO323SK13.5to212.5MHz 3.2×2.5×1.1盘装/2K SPXO62 DSO531SBM0.7to90MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO61 DSO531SBN0.7to90MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO61 DSO531SVN0.7to90MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO61 DSO531SR0.2to167MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO58 DSO533SJ13.5to212.5MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO63 DSO533SK13.5to212.5MHz 5.0×3.2×1.1盘装/1K SPXO63 DSO751SBM0.7to90MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO61 DSO751SBN0.7to90MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO61 DSO751SR0.2to167MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO58DSO753HJ212.5to350MHz7.0×5.0×2.0盘装0.1/0.5SPXO65DSO753HK212.5to350MHz7.0×5.0×2.0盘装0.1/0.5SPXO65DSO753HV170to230MHz7.0×5.0×2.0盘装0.1/0.5SPXO65DSO753SD13.5to212.5MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO64 DSO753S J13.5to212.5MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO64 DSO753SK13.5to212.5MHz7.3×4.9×1.5盘装/1K SPXO64。
温补晶振的工作原理
![温补晶振的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/62fca70277232f60ddcca1ed.png)
温补晶振的工作原理
温补晶振即温度补偿晶体振荡器(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。
温补晶振术语来自石英晶体振荡器的一种补偿方式已达到产品应用方面的精度要求。
温补晶振定义是将压电石英晶体原有的物理特性(压电效应下频率随温度成三次曲线变化)通过外围电路逆向改变使得石英晶体原有频率随温度的变化尽可能的变小的一种补偿方式所做的石英晶体振荡器。
温补晶振作用
一个温补晶振,可以通过测量温度,然后自动调整外部的匹配电容矩阵(改变接入的电容值)从而使频率变得更准确和稳定。
用温度补偿的方法减少频率失真,因为振荡器工作时由于电阻的作用(晶体管或者集成电路都有内阻)就会有温升,温度升高对半导体影响很大,会使半导体的工作点发生飘移从而导致振荡频率的变化,这些变化对使用者来说影响很大如无线电通讯、本地时钟(单片机或者电脑)要求频率高度稳定,所以开发商生产出具有温度补偿性能的有源振荡器,这些具有温度补偿的晶体振荡器频率变化非常低,可以长期稳定工作提供高稳定性频率基准。
温补晶振工作原理
温补振荡器(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。
TCXO 中,对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型:
(1)直接补偿型直接补偿型TCXO 是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英水晶振子串联而成的。
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。
有源晶振分类
![有源晶振分类](https://img.taocdn.com/s3/m/8d45dd7e0812a21614791711cc7931b765ce7b30.png)
有源晶振分类
有源晶振主要分为以下几类:
1.普通有源晶振:这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,完全是由晶体的自由振荡完成。
这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。
2.温补晶振:其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制温度补偿电路晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。
3.压控晶振:根据晶振是否带压控功能来分类,可通过在振荡回路中引入一个可调元件,来实现振荡频率随压控电压调节的功能。
除以上三种类型之外,还有恒温控制式晶体振荡器(OCXO)等类型。
新型二次补偿恒温一温补晶振的设计
![新型二次补偿恒温一温补晶振的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c11aff2fa5e9856a5612602b.png)
定 稿 日期 : 0 0— 2 2 儿一 4 1
2 1 年第 1 期 《 01 0 计算机与网络 》
通 信 论 坛
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
电 压 频 率 的 控 制 关 系 , 出合 适 的压 控 电压 , 恒 温 后 的 压 控 输 对 温 补 晶 体 振 荡 器 进 行 二 次 补 偿 ,从 而达 到 频 率 温 度 稳 定 度 优
通 信 论 坛
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
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新 型 二次 补偿 恒 温 一 补 晶振 的设 计 温
陈 晔 汪春 晖
( 河北远 东通 信 系统 工程有 限公 司 河北 石 家庄 0 02 ) 5 0 0
【 要】 摘 现代通信技 术对 晶体振 荡器在环境温度 变化 下的稳 定度有 更高的要 求。 该方案是频率 1 H , 于表 面贴装器件 M z基 0
C H置N e W A N G Y Chu n-h 2 ui
( b i a— a mmu iao yt E g er gCo, t, h i h agHee 0 0 0 , hn) Hee Fr E sCo t nct nSs m ni e n .Ld S Oa un b i 5 0 0 C ia i e n i z
中图分类号 :N 5 . 文献标识码: 文章编 号: 0 8 1 3 8 2 1 ) 3- T722 A 1 0 — 9 (O 1 1 - 9 3 7 O
晶振大全
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VCXOVCXO即:Voltage Controlled X'tal(crystal) Oscillator压控钟振的简称VCXO:是压控振荡器,是通过电压控制晶振的频率输出陶瓷晶振陶瓷晶振陶瓷晶振[1]是属于压电材料频率元件,目前常规分为两种压电材料,1:压电陶瓷材料,2:压电石英材料。
陶瓷晶振别名又叫陶振[2];在中国晶振厂家经常这样叫法。
陶瓷晶振是根据他内部的芯片采用的“压电陶瓷芯片材料[3]”而得名,封装一般采取塑封外形尺寸为7.5*9*3.5(单位:毫米),代表产品:455KHZ系列;还有一种是采取环氧树脂和酚醛混合物作为包封材料,经过高温固化形成为硬质陶瓷材料的外壳,一般为棕色和蓝色,代表产品:ZTT4.0MHZ。
频率精度按照国际通用标准表示为:千分之三和千分之五[3]TCXOTCXO(Temperature Compensate X'tal (crystal) Oscillator) 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。
1.TCXO 的温度补偿方式,温度补偿型石英晶体谐振器,具有精度高等特点。
在TCXO中,对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型。
直接补偿型直接补偿型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±1ppm 时,直接补偿方式并不适宜。
间接补偿型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。
基于数据分析改进的模拟温补晶振宽温补偿方法
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基于数据分析改进的模拟温补晶振宽温补偿方法摘要模拟温补晶振的补偿频率会随着温度而变化,在宽温范围内保持稳定运行,改进宽温补偿方法,不仅能提高生产效率,还能增强产品的可靠性。
本文首先分析了模拟温补晶振的工作原理,然后介绍了宽温补偿方法的改进,最后通过稳定性测试评价应用价值,以供参考。
关键词温补晶振;宽温补偿;改进方法;稳定性1 模拟温补晶振的工作原理温补晶振一般由四个部分组成:一是温度传感器,二是补偿网络,三是振荡电路,四是输出缓冲电路,见下图1。
模拟温补晶振由振荡电路、变容二极管,电阻温补网络组成[1]。
其中,温补网络由固定电阻、热敏电阻组成。
工作时,温补网络会感知外界温度的变化,促使补偿网络输出补偿电压;然后施加到变容二极管上,就会改变电容值;最终改变晶振器的负载电容,促使晶振输出频率相应改变。
在形状上,由于补偿电压的变化和晶振谐振频率的变化是相反的,因此实现了温度补偿的目标,促使输出频率相对稳定,如下图2所示。
2 宽温补偿方法的改进分析工作原理可知,要想实现温度补偿目标,应该利用补偿网络确定电阻值,从而减小实际电压和补偿电压之间的误差。
改进宽温补偿方法,主要从热敏电阻、补偿网络两个方面入手。
2.1 热敏电阻在改进宽温补偿方法中,对热敏电阻在线测量,实行比例建模。
以下图2为例,建模方法为:第一步,热敏电阻测量电路和补偿网络电路相同,且各项参数相近,测试范围应该和实际情况相近。
其中,热敏电阻带有箭头,固定电阻没有箭头。
第二步,测试期间,随着温度的变化观察节点电压的变化,并准确记录电压值。
如果有多个温测点,各个电压值均属于N维行向量。
第三步,以节点电压值为基础,结合诺顿定律、基尔霍夫定律,计算不同温度下热敏电阻的阻值大小,将其表示为N维向量R1×N。
第四步,将热敏电阻值代入温补网络程序,由于同一批次的热敏电阻具有一致性,因此不用对每只电阻都进行实测,而是进行比例建模。
以实测的热敏电阻为参考,其余阻值相近的电阻建模为:R1×N=K(RB0,BB,RC0,BC)RC1×N (式1)式中K代表比例系数,RB0、BB代表待使用热敏电阻的特性参数,RC0、BC代表参考热敏电阻的特性参数,RC1×N代表参考热敏电阻实测值。
晶振技术
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频率标准的类型:铷原子钟:铯原子钟即铯束原子频率标准。
铯(C133)原子频率标准所用的是基态超精细磁能级之间的跃迁,即原子秒定义中描述的跃迁能级。
铯原子频率标准的准确度高,短期频率稳定度比氢原子频率标准差,价格高,体积比铷原子钟大,一般只用作最高等级基准时钟或测试、研究必须的频率标准。
铯原子钟:铷原子钟用的是基态超精细磁能级之间的跃迁,称为σ跃迁,与铯钟相比,虽然铷原子钟的准确度是原子钟中最差的,漂移率也较大,不能作为频率基准使用,但它体积小,重量轻,预热时间很短,价格相对低廉,在同步网中普遍作为地区级参考频率标准。
石英晶体振荡器:是利用石英晶体(SiO2)的压电效应制成的一种谐振器件,简称晶振。
根据晶振的不同使用要求及特点,通常分为以下几类:普通晶振(XO)、压控晶振(VCXO),温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)高稳石英晶体振荡器:简称高稳晶振,具有完善的结构和良好的温控电路组成。
主要措施有:相位差比较器和软件锁相控制器,恒温槽技术。
高稳石英晶体频率标准体积小、寿命长、价格低廉,尤其是秒以下的短期稳定度好,且利用锁相技术能使之同步于外来同步基准信号,所以高稳晶振在数字同步网中作为从钟被大量使用。
主要技术指标:频率准确度:表征信号的实际频率值与理想的或定义的频率值(以UTC为标准的频率,实际是国际原子时ATI的频率)的偏离或符合程度,一般用相对频率偏差来表示。
频率稳定度:频率稳定度表示时钟输出频率因受噪声影响产生的随机起伏特性。
可以从时域和频域来分析频率稳定度。
频率稳定度用阿伦方差的平方根来表征。
频率漂移率:频率漂移率是指时钟输出频率随运行时间单调变化的线性率。
随时间单位的不同,有日漂移率?p月漂移率和年漂移率。
对于高稳石英晶体振荡器,由于频率漂移通常是由石英晶体的老化造成的,因此它的频率漂移率称为频率老化率。
原子钟的漂移主要由内部器件造成,包括由量子结构的频率漂移、相检及运放的漂移引起。
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晶振,电子产品都得依赖的一款电子器件,它是通常应用到一些高端电子产品当中,就好比智能手机晶振,产品具有高精度超小型的表面贴片型石英晶体振荡器,最适用于移动通信终端的基准时钟等移动通信领域.例如:智能手机,无线通信,卫星导航,平台基站等较高端的数码产品都使用到压控温补晶振,压控温补晶振本身小型,薄型具备各类移动通信的基准时钟源用频率,贴片晶振具有优良的电气特性,耐环境性能适用于移动通信领域,满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求.晶振产品面向社会备受电子元器件市场青睐,不断努力不断创新给社会创造价值这离不开广大消费者的支持与厚爱.然而使我们生产晶振的生厂商有了饱满的信心和使用晶振的客户给的支持,晶振是越做越好,照这样的发展情况来看晶振就会成为新一代电子元器件中的骄傲神器.
压控温补晶振是内置高精度SMD温度补偿的石英晶体振荡器,可以使用在全球卫星GPS接收机.晶振在电子产品的要求上已经有了更近一步的规划,因为一些电子产品它是需要带电压的晶振和该产品内的其它电子器件相互刺激性的传输能稳定的电压,才能够使压控温这个功能作用起来,压控温补晶振
(VC-TCXO),尺寸2016mm 3225mm是目前有源晶振中体积最小的一款.压控温补晶振产品本身带温度补偿作用的晶体振荡器,该体积产品最适合于GPS以及卫星通讯系统,智能电话等多用途的高稳定的频率温度特性晶振.为对应低电源电压的产
品.(DC+1.8V ± 0.1V to +2.9V ± 0.1V 对应IC可能) 高度:最高
0.8 mm,体积:0.0022 cm3,重量:0.008 g,超小型,轻型.低消耗电流,表面贴片型产品.(可对应回流焊)无铅产品.满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求,带有频率控制功能,产品本身可根据使用需要进行选择;科技不单单只晶振,只要是能幻想的事物都能用高科技的手段和精密帷幄的思维把它更好的创造出来。