关于恒温晶振
基于小型化超低短稳高稳定度恒温晶振的设计
恒温晶振的电路设计分为振荡电路（主振电路）和控温电路 两个部分。
2.1 主振电路的设计 振荡电路的设计有串联晶体振荡器和并联晶体振荡器两种。
并联型晶体谐振器电路是晶体接在反馈网络中，并与电路中其他 电抗元件构成并联谐振回路 ；在串联型晶体电路中，晶体与负载 电容串联，工作时呈纯阻性。为了便于可生产性和调试方便等原 因，本文采用了并联振荡电路的共集柯尔匹兹电路形式，主振电 路图见图 1。
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基于小型化超低短稳高稳定度恒温晶振的设计
郭 旺
（中国电子科技集团公司第五十四研究所，石家庄 050000）
摘要 ：本文主要介绍了一款 36×27×13mm3 封装的小型化超低秒高稳定的恒温晶振的设计。传统的高稳定度恒温晶振其温度稳定
度和老化特性都能够做到很好，比如温度特性能够达到 ±0.1ppb（40℃ ~85℃），老化特性能够达到 0.1ppb/ 日。但是其短期稳定度（秒
参考文献
[1] 赵声衡、赵英 . 晶体振荡器 . 北京 ：科学出版社，2008. [2] 赵声衡 . 精密恒温槽原理 . 长沙 ：湖南科学技术出版社，1991. [3] LEESON D B.A simple model of feedback oscillator noise spectrum[J].
3 测试结果
由于本文设计的产品短稳已经达到了 5*10e-13 的数量级，普 通设备的测量精度已经无法达到要求。所以建议采用测试精度较 高的测试设备和参考源，如本次实验的测试设备为 5125A，参考 源为高稳定度的 DBV-10M 参考源。经过前期的实验和参数的调 整，测试结果如下图 2 和图 3 ：
恒温晶振简述
恒温晶振简述
恒温晶振简述
恒温晶振，全称恒温晶体振荡器，英文缩写OCXO。
它选用高Q值、高精度、低老化的精密石英晶体元件
做振荡体，应用恒温技术、温补技术、压控技术而设
计，采用先进的生产工艺，自动化检测，具有高稳定、
低老化率、压控调整范围适中、线性好等特点。
本产品获得专利：
ZL200820050366.X
ZL200820050367.4
ZL200920059663.5等6项。
本产品的检测软件获得著作版权登记证2010SR001284。
恒温晶振产品特点
频率输出稳定，工作温度范围内稳定度可达1×10-10
单边带噪声可达-160dBc/Hz @1kHz
短期稳定度（秒稳）可达5×10-12
年老化可达1×10-8
主要参数符合国家数字网进网要求
恒温晶振典型应用
适用于各种数字通信设备及频率计量仪表等作为高稳定度的时基信号源使用。
如3G、LTE等新一代移动通信网络设备、数字程控交换机、接入网设备、各种SDH和PDH等同步传输设备、GSM和CDMA等移动交换设备的同步信号；亦如各种频率计中作为频率标准信号。
晶振产品订购代码 晶振产品订购代码。
晶振选型指南
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。
新型恒温晶振原理及实现
• 92•描述了一种新型恒温晶振（OCXO）的设计方案，在恒温晶振（OCXO）研究基础上，通过对控温电路的优化设计，并采用热敏网络补偿技术，以恒温控制为主，温度补偿为辅，先进行恒温控制，再进行温度补偿。
两者相互结合取得优良的温频特性。
新型恒温晶振的工作电压仅为5V。
其温度-频率特性及相位噪声分别达到≤±1ppb（-40～+70℃）和≤-158dBc/Hz@1kHz的指标。
稳态功耗仅为1.2W，体积为36*27*12.7mm。
引言：石英晶体振荡器是无线电设备的核心部件，是通信、广播、雷达、电子对抗、遥控遥测及许多测量仪器必不可少的部件，其中恒温晶体振荡器（OCXO ）是一种频率稳定性最好的高精密晶体振荡器（蒋松涛，一种小型超低相噪恒温晶振的设计：压电与声光，2015）。
大量应用于高端通讯设备中。
目前温频特性要达到10-9～10-11数量级普遍采用双层恒温技术。
存在预热时间长，体积大，功耗高等缺点（赵声衡，晶体振荡器：科学出版社，2008）。
本文描述了一种恒温控制为主，温度补偿为辅，两者相结合的新型OCXO 设计方案。
并成功研制了体积为36×27×12.7（mm ），温度稳定度优于±1×10-9的小体积低功耗恒温晶振。
1 晶体谐振器温频特性晶体谐振器是一种基于压电效应实现的机械振动系统。
其晶片切型有很多种，包括AT 切、SC 切、BT 切等。
其中比较常用、生产较成熟的是AT 切和SC 切。
SC 切谐振器的显著特点是其频率与温度之间有近似的三次函数关系，因而它具有零温度系数点（John R.Vig Quartz Crystal Resonators and Oscillators For Frequency Control and Timing Applications:U.S.Army Communications-Electronics Command,2001）。
GPS驯服压控恒温晶振的研究与实现
GPS驯服压控恒温晶振的研究与实现作者简介：李启丙(1976-),男,重庆开县人,硕士研究生，讲师,主要研究方向：电子技术应用与EDA。
摘要：利用GPS提供的高稳定度的授时信号控制本地压控恒温晶振的频率。
使用VHDL语言描述误差数字信号产生模块，并在CPLD芯片中实现。
提高了本地压控恒温晶振的频率日稳定度和年稳定度，增强了压控恒温晶振的工作环境，克服了普通恒温振的频率漂移和机械恒温晶振机械调整的繁琐与不便。
关键词：压控恒温晶振；年稳定度；频率漂移。
中图分类号：TP211.5笔者在设计时间校验仪中，测量误差主要产生在时钟信号源的误差上，因此如何产生一个高精度的时钟源是关键之所在。
石英晶振的稳定性受环境影响很大并且有累计误差不适合使用在昼夜温差大的室外。
而且还存在一个致命的弱点，即在工作过程中的频率会单方向地发生老化。
为此，人们考虑用原子跃迁运动作基准来修正老化效应，从而构成现代原子频率标准[1]。
随着 GPS技术的引进与推广，人造卫星开始作为另一种时间源提供精确、可靠、稳定的时间和频率标准[2]。
随着时间的增长恒温晶振的频率稳定度会逐渐下降，影响测量精度。
如果选用带机械调整的恒温晶振，仪器在工作一段时间后就必须送厂里进行调整。
GPS定时接收设备内采用高精度的频率信号，成本高。
而采用普通恒沮晶振，就需耍每秒同GPS秒同步，造成设备抽出信号抖动增大[3]。
鉴于以上问题，我们选用GPS授时自动驯服恒温晶振的频率。
保证恒温晶振的稳定度。
1GPS模块自动驯服原理依据PPS具有统计意义下的高精度特性，以具有小误差的PPS为时间基准判定晶振的频率漂移值，并根据漂移误差由单片机控制D/A给出相应的晶振控制电压，使晶振频率最接近中心频率[4]。
测量GPS平均秒和高稳晶振分频秒之问的时差，采用驯服算法计算晶振的实时准确度，并通过电子频率控制的方式反馈调整高稳晶振的频率信号，从而提高频率信号的准确度和长期稳定性能[5]。
恒温晶振守时
恒温晶振守时
恒温晶振（OCXO，Ovenized Crystal Oscillator）是一种具有恒定工作温度的晶体振荡器，它能提供精确的时间基准信号。
在各种时钟、计时器和同步通信设备中，恒温晶振发挥着重要作用。
OCXO 晶体振荡器采用密闭式石英晶体结构，通过精确控制工作温度，实现高稳定性和低相位噪声。
恒温晶振守时的特点主要包括：
1.稳定性：OCXO 晶体振荡器能够在较宽的温度范围内保持稳定的频率和振荡性能。
这使得它们成为要求高精度时钟同步的设备的首选。
2.低相位噪声：OCXO 晶体振荡器具有较低的相位噪声，这意味着它们在通信系统和精密测量应用中具有更高的性能。
3.小体积：与现代通信系统对小型化和轻量化的需求相适应，OCXO 晶体振荡器具有较小的体积。
4.高性价比：随着技术的发展，OCXO 晶体振荡器的成本逐渐降低，使得它们在各种应用中的性价比不断提高。
5.广泛应用：OCXO 晶体振荡器广泛应用于通信基站、智能电网、测试及量测设备，以及雷达、制导等军事和宇航等领域。
恒温晶振守时是通过精确控制工作温度来确保晶体振荡器输出频率的稳定性和低相位噪声。
低噪声高稳定100M_恒温振荡器的设计与实现
- 59 -工 业 技 术0 引言振荡器是一种通过振荡产生信号的元器件，可以看作一个能量转换装置，能将线路中的直流电源的电能转换成一种固定频率、幅度和波形的直流信号。
这种能量的转换基于石英晶体材料的一种特性，即压电效应。
在石英谐振器的2个电极之间加一个固定电场，中间的晶片就会发生机械形变；反过来，晶片发生机械形变，其电极之间也会产生一定的电场。
正是基于这一特性，厂家生产出各式各样的振荡器，恒温晶体振荡器便是其中一个分支。
恒温晶体振荡器是目前频率准确度、频率稳定度最好的振荡器，其短期稳定度、相位噪声具有非常优异的性能，长期稳定度也不逊色于普通的原子钟，被广泛应用于航空、航天、通信、雷达和精密仪器仪表等多行业。
随着技术的发展，对频率器件的高稳定度也要求越来越高，给频率器件厂家带来了新的挑战，同时也是新的机遇[1]。
1 理论分析及设计方法1.1 相位噪声浅析常说的恒温晶体振荡器的短期稳定性主要包括相位噪声、温度波动以及日老化。
日老化主要取决于核心元器件本身的制造工艺。
温度特性主要取决于恒温槽精密控温技术。
相位噪声相对来说复杂一些。
由于电噪声的存在使晶体振荡器产生随机抖动，因此晶体振荡器频率的短期稳定主要由电路内部电噪声的强弱决定。
根据噪声形成机理的不同，电噪声可以分为热噪声、散弹噪声、散变噪声和爆裂噪声等。
其中，热噪声和散弹噪声的机理早已清楚。
爆裂噪声被认为是载流子受半导体结中的缺陷调制而产生的并且有了一定的试验依据。
唯有散变噪声的形成机理至今没有定论。
然而对振荡器的研发者来说，最重要的是各种噪声的谱密度，散变噪声具有f-a 形成的谱密度，这一点是明确的[2]。
因此设计一款低噪声、高稳定的100M 晶振，需要先设计好其核心的振荡电路。
1.2 振荡电路设计及器件选型高稳晶体振荡器可以拆分为4个模块，分别是振荡线路、信号处理放大、直流稳压电路以及恒温槽控制电路。
作为整个振荡器的核心，振荡电路的每个特性指标会直接影响高稳晶振的最终性能。
浅析优良短期稳定度10MHz恒温晶振研制分析
浅析优良短期稳定度10MHz恒温晶振研制分析作者：张槿白丛娟来源：《中国新通信》 2018年第13期【摘要】恒温晶振是一种频率发生设备，其性能优良，在许多领域多有应用。
在晶振研制过程中的一项基准指标就是优良短期稳定度。
在我国电子、航天、通信等领域都有着重要的作用，能保持设备系统的性能稳定以及提高状态。
在本文的论述中主要是在恒温晶振工作原理的了解基础上，进行多种电路的设计，从而研制分析具有优良短期稳定度的10MHz 恒温晶振。
【关键词】恒温晶振控温系统优良短期稳定度一、前言恒温晶振(OCXO) 是由恒温槽控制电路和振荡器电路。
一般人们是用热敏电阻“电桥”来构成差动串联放大器以此实现温度控制。
具有自动增益控制（AGC）的振荡电路，是目前获得振荡频率高稳定度比较理想的技术方案。
目前恒温晶振优良短期稳定度相关标准范围在5×10-13/s ～2×10-12/s之内，由于性能优良，故在很多的领域中都有运用。
主要体现在：在测速系统中运用能提高数据测试的精准度，运用到通信设备中能降低误码率，以及提高雷达系统中辨别力等。
针对在实际运用体现出来的优势, 我们来进行优良短期稳定度10MHz 恒温晶振分析研究。
二、影响恒温晶振优良短期稳定度的因素19 世纪提出的简单噪声模型，通过实际与运用相对比有很好的效果，被广泛运用于振荡器中对噪声的研究。
其中振声器由放大器和正反馈网络组成。
由于震荡信号的干扰从而影响振荡器的短期稳定。
对此我们做出假设, 在放大器中假设只存在闪变噪声和白噪声，那么输出的单边相位噪声密度用公式来表示：将公式带入到其中进行振荡器，对有关影响短期稳定度指标的因素进行判断, 从而得出在进行晶体谐振器的时候需要提高的有载品质因数的相关指标；于此同时还需要选用具有低噪声效果的晶体管在研制的过程中。
特别是主晶体管的选择；其次是要选择合理的辅电路; 到最后是双层恒温槽的运用，避免因为其他环境因素而造成频率稳定度的变化一些变化。
恒温晶振OCXO自适应驯服保持技术的分析
恒温晶振OCXO自适应驯服保持技术的分析作者：于光运李国强牛希东来源：《科技信息·上旬刊》2017年第03期摘要：恒温晶体振荡器具有精确度高、频率稳定等特点，在稳定度、温度稳定性和老化率方面都具有优势，是一种非常精密的时频信号源，在网络分析仪、计量、通信和全球定位系统中都得到了广泛的应用。
恒温晶振驯服保持技术将晶体振荡器的短期稳定度和GPS信号的准确度和长期稳定度有效融合在一起，促使频率源的性能得到了很大的改善，使其得到了更广泛的应用。
本文就恒温晶振驯服保持技术进行分析，旨在为人们提供一定的参考。
关键词：恒温晶振；驯服保持技术；频率测量晶体振荡器的锁定技术在国内外都已经有相应的研究，并且也取得了一定的成果，研制出了相应的产品，国外一些公司的二级频标技术采用卫星信号来进行锁定，就能够同步GPS 输出的1PPS信号和晶振分频得到的秒信号，同步的精度非常高。
近年来二级频标的应用非常广泛和普及，因此对准确性和稳定性也提出了更高的要求，加强二级频标的驯服保持技术的研究才能够满足现阶段人们的需求和要求。
一、恒温晶振驯服保持技术系统设计（一）恒温晶振驯服保持技术系统总体方案恒温晶振驯服保持技术系统总体方案由微处理器模块、GPS接收机、恒温晶体整荡器、信号调理模块、时间间隔测量模块、显示器和分频模块等组成，由控制软件来控制发挥作用。
其中微处理器模块；GPS接收机模块主要用于GPS信号的接收，同时输出标准的秒信号，但是秒信号一般含有干扰脉冲，所以并不会直接使用，而是要经过解码、处理等之后用来校准晶振；时间间隔测量模块对GPS接收机输出的秒信号和恒温晶振分频产生的秒信号上升沿之间的时间间隔进行测量，同时将测定得到的结果输送给数据处理模块；数据处理模块对测定得到的时间间隔进行数字滤波，消除信号抖动[1]。
数据处理模块完成对数据的处理之后，发出控制数据，由信号调理模块和高分辨率D/A转换器接收，并将其转化为模拟控制电压，通过对应的信号调理电路就能够将模拟电压的范围和恒温晶振的电压压控范围相符合。
铷钟用快速预热压控恒温晶体振荡器的设计
（ ｎ ｈｏ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ｐｈ ｓｃ ，Ｌ ｎ ｈ ｕ ７ ０ ０ ，Ｃｈ ｎ ） Ｌａ ｚ ｕ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｏ ｙ ｉｓ ａ ｚ ｏ ３ ０ ０ ｉａ
型铷 原 子 钟 的小 型 化 压 控 恒 温 晶体 振 荡 器 。 由 Ｌ ｓｏ 模 型 出发 ， 过 对 振 荡 电路 的 噪 声 进 行 分 析 ， 出 了 一 些 改 ｅｓｎ 通 提 善 晶 振 短稳 指 标 的 措 施 ； 据 得 出 的 设 计 原 则 讨 论 了关 键 元 器 件 的 选 用 ， 进 了 电 路 及 恒 温槽 的 设 计 。 通 过 Ａ７ 依 改 一 ＭＡＸ测 试 ， 晶 振 的秒 稳 定 度 达 到 了 ３ １ × １＿ ｓ 在 室 温 （５ ℃） 开 机 ， 晶 振 在 ３ｍｉ 便 可 进 入 ±５ 该 ． ８ ０１／ ； ２ 下 该 ｎ内 × １ 的频 率 准 确 度 。 由此 可 见 ， 晶 振 适 用 于小 型铷 钟 。 Ｏ 该 关键 词 ： 低噪 声 ； 快速 预 热 ； 原 子 钟 ； 控 恒 温 晶 振 铷 压
ｓ ｉｓｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｓｓ ｅ ｉｌ ｐ ｌ ａ ｌ Ｏ ａ ｍｉ ｉｔ ｒ ｕ ｉｉ ｍ ｔ ｍｉ ｌ ｃ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ｉ ｐ ｃａ ｌ ａ ｐ ｉ ｂ ｅ ｔ ｎ ａ ｕ ｅ ｒ ｂｄ ｕ ａ ｏ ｃ ｃｏ ｋ ｙ ｃ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｏ ｐ ｓ ｉｅ；ａ ｔｗａ ｍ— ｐ； ｕ ｄｉｍ ｒ ｑｕ ｎｃ ｔｎｄ ｒ ｖ ｌａ ｏ ｒ ｌｏ ｅ ｒ ｓ ａ ｃｌａ ｏｒ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｗ ｈａ ｅｎｏ ｓ ｆ ｓ ｒ ｕ ｒ ｂｉ ｕ ｆ ｅ ｅ ｙ ｓａ ａ ｄ； ｏ ｔｇｅ ｃ ｎｔｏ ｖ ｎ ｃ ｙ ｔ ｌｏｓ ｉｌｔ
恒温晶振 原子钟
恒温晶振原子钟
恒温晶振和原子钟是现代计时技术中的两个重要概念。
它们各自具有独特的特性和应用，并且在精密计时、通信、导航和其他高科技领域中发挥着至关重要的作用。
恒温晶振，也称为恒温控制晶体振荡器，是一种利用石英晶体的压电效应产生稳定频率的电子设备。
其核心部件是一个被精确切割的石英晶体，它在受到交变电压的作用时会产生机械振动，这些振动的频率非常稳定，几乎不受温度、压力和环境变化的影响。
为了保持这种稳定性，恒温晶振内部装有温度控制系统，将晶体的工作温度精确控制在一个非常小的范围内，从而确保频率输出的高度稳定性。
原子钟则是利用原子能级跃迁频率作为基准来计时的装置。
它利用了量子力学中的原子能级结构和跃迁现象，通过测量原子从一个能级跃迁到另一个能级时发射或吸收的电磁波的频率，来获取极其精确的时间基准。
原子钟的精度远高于恒温晶振，可以达到极高的时间稳定性，是目前最精确的计时工具之一。
恒温晶振和原子钟虽然都是用于提供高精度时间基准的设备，但它们的工作原理和精度水平有所不同。
恒温晶振主要依赖于石英晶体的物理特性，而原子钟则利用了原子能级跃迁这一更为精确的物理现象。
在实际应用中，恒温晶振广泛应用于通信设备、电子仪器和计算机系统中，为这些设备提供稳定的时钟信号；而原子钟则更多用于基础研究、卫星导航和精密测量等领域，为这些高精度应用提供时间基准。
晶振的频率精度、稳定度及长期稳定度
晶振的频率精度、稳定度及长期稳定度晶振（xtal）属于精密频率元件，可提供稳定、精确的频率信号。
但由于切片工艺、补偿方式和电路结构不同，晶振的频率特性也个不相同，选型时必须考虑三个重要参数：频率精度、频率稳定度和长期稳定度。
1. 频率精度频率精度(Frequency Tolerance)即调整频差，是晶振在常温环境下(+25℃)的输出频率fx和中心标称频率f0之间的偏差。
该参数受晶片材料和环境影响较大，一般大小在几个ppb至±100ppm范围内。
常见晶振的频率精度如下：xtal晶体谐振器：50ppm热敏晶振（thermistor xtal）：±10ppmVCXO压控晶振：±20ppmTCXO温补晶振：±0.2ppm左右OCXO恒温晶振：几个ppb例如，泰晶科技的T2520热敏晶振（xtal）的25°C频率精度和-30°C ~ +85°C工作温度范围的频率稳定度均达±10ppm，这已经达到了晶振振荡器（XO）的精度，还可根据用户需求定制更高精度的产品。
图1. 晶振的频率温度特性：频率精度、稳定度及老化性能实际应用中，晶振精度有可能受电压变动有±1ppm的影响，焊接温度变化有±5ppm的影响，机械振动与冲击有±3PPM的影响，杂散电容有10~20ppm及以上的影响，工作环境温度有5~20ppm的影响。
因此，选型时需要留10ppm裕量，如需要±30ppm频率精度时，一般选择频率精度为±20PPM的晶振。
2. 频率稳定度晶振的频率稳定度(Frequency Stability)通常指的是温度稳定度，即温度频差，这是衡量晶振的输出频率在工作过程中由于温度变化而可能发生变化的短期稳定性指标。
如果频率漂移超出了应用程序的预期，定时误差可能会出现。
在所有晶振中，OCXO恒温晶振的频率稳定度最高，可达到ppb 级别（10-9），TCXO温补晶振的稳定度在1ppm以下，普通晶振的稳定度在100ppm以内。
温补晶振和恒温晶振
温补晶振和恒温晶振以温补晶振和恒温晶振为标题，本文将介绍这两种晶振的原理、应用和优缺点。
一、温补晶振温补晶振是一种可以根据环境温度变化来自动调节频率的晶振。
它的工作原理是利用温度传感器检测环境温度，并通过反馈电路调整晶振的频率，使其保持在稳定的频率范围内。
温补晶振主要应用于那些对频率稳定性要求较高的场合，比如无线通信、精密仪器等。
在无线通信领域，温补晶振能够确保无线设备在不同温度条件下的通信频率稳定，提高通信质量。
在精密仪器中，温补晶振可以用于时钟源，保证仪器的精准度和稳定性。
温补晶振的优点是可以有效抵消温度对晶振频率的影响，提高频率的稳定性。
然而，它也存在一些缺点，比如制造成本较高，相对于普通晶振来说更为复杂，还需要额外的温度传感器和反馈电路。
二、恒温晶振恒温晶振是一种通过控制晶振周围环境温度来实现频率稳定的晶振。
它的工作原理是通过温控器控制加热或制冷装置，使得晶振周围的温度保持恒定，从而保持晶振的频率稳定。
恒温晶振主要应用于那些对频率稳定性要求极高的场合，比如科学实验、空间航天等。
在科学实验中，恒温晶振可以用于频率标准，提供精确的时间基准。
在空间航天中，恒温晶振可以用于导航系统，确保航天器的定位和导航的准确性。
恒温晶振的优点是频率稳定性非常高，可以达到非常精确的频率控制。
然而，它的制造和维护成本较高，且体积较大，不适合一些对尺寸要求较小的应用场景。
温补晶振和恒温晶振都是用于实现晶振频率稳定的技术。
它们分别通过温度传感器和反馈电路、温控器和加热或制冷装置来控制晶振的频率。
温补晶振适用于对频率稳定性要求较高的应用，而恒温晶振适用于对频率稳定性要求极高的场合。
每种晶振技术都有其独特的优缺点，应根据具体应用需求选择合适的方案。
恒温晶振用温漂自校正温度控制
恒温晶振用温漂自校正温度控制题目：恒温晶振用温漂自校正温度控制技术的深度探讨目录：1. 前言：介绍恒温晶振和温漂自校正温度控制技术2. 恒温晶振的工作原理及应用领域3. 温漂自校正温度控制技术的基本原理和优势4. 恒温晶振与温漂自校正温度控制技术的结合5. 个人观点与总结1. 前言恒温晶振和温漂自校正温度控制技术是近年来在智能电子产品和工程领域备受关注的新兴技术。
恒温晶振通过精准的温度控制来确保晶振的稳定工作，而温漂自校正技术则可以动态地进行温度校准，提高了传感器的测量精度。
本文将深入探讨这两项技术结合的应用及其在工程领域的意义。
2. 恒温晶振的工作原理及应用领域恒温晶振是一种能够在恒定温度下工作的晶振，它通过内置的温度传感器和控制回路，实现对晶振温度的精确控制。
在智能手机、计算机等电子产品中，恒温晶振的应用已经比较普遍。
其作用在于稳定时钟频率，提高设备的稳定性和性能。
3. 温漂自校正温度控制技术的基本原理和优势温漂自校正技术是一种利用传感器在不同温度下输出的模拟电压来计算温度，并通过算法进行校准的技术。
相比传统的温度测量方法，温漂自校正技术具有测量精度高、温度响应快等优点，可以满足对温度测量要求较高的场合。
4. 恒温晶振与温漂自校正温度控制技术的结合当恒温晶振和温漂自校正技术结合起来时，可以实现对晶振温度的精确控制和动态的温度校准，从而保证了晶振在不同工作条件下的稳定性和准确性。
这对于一些对时钟频率要求较高的应用场景尤为重要，比如精密仪器、通信设备等领域。
5. 个人观点与总结在我看来，恒温晶振用温漂自校正温度控制技术是一种非常有前景的技术应用。
它不仅可以提高晶振的稳定性和性能，同时也可以满足对温度测量精度要求较高的应用场景。
随着智能化技术的不断发展，这项技术的应用领域还将不断扩大。
总结：通过本文的深度探讨，我们更加深入地理解了恒温晶振和温漂自校正温度控制技术的工作原理及应用场景，也认识到了它们结合的重要性。
恒温振荡器内部结构
恒温振荡器内部结构恒温振荡器（Thermostatic oscillator）是一种能够产生稳定恒定频率信号的设备。
它在科学实验、仪器仪表校准、通信系统等领域广泛应用。
恒温振荡器的内部结构主要包括振荡电路、温度控制系统和反馈控制系统。
振荡电路是恒温振荡器的核心部分，它由振荡元件和放大器组成。
振荡元件通常为谐振器，如石英晶体谐振器或陶瓷谐振器。
这些谐振器具有稳定的谐振频率，使得振荡电路能够产生稳定的振荡信号。
放大器的作用是放大振荡元件的输出信号，以保持振荡电路的稳定性。
温度控制系统是保持恒温振荡器工作温度稳定的关键部分。
它通常由温度传感器、加热器和温度控制器组成。
温度传感器用于监测振荡器的工作温度，常见的传感器有热电偶和热敏电阻。
加热器根据温度传感器的反馈信号来调节振荡器的工作温度，以保持恒温振荡器的稳定性。
温度控制器则用于控制加热器的功率输出，以实现温度的精确控制。
反馈控制系统是恒温振荡器的另一个重要组成部分。
它通过反馈机制来调整振荡电路的频率，以保持振荡信号的稳定性。
反馈控制系统通常由频率锁定环（PLL）和相位比较器组成。
PLL通过比较输入信号和反馈信号的相位差来产生控制信号，进而调整振荡电路的频率。
相位比较器则用于比较输入信号和反馈信号的相位差，以产生PLL的输入信号。
除了上述主要组成部分，恒温振荡器还包括电源模块、信号输出模块和控制接口模块。
电源模块为恒温振荡器提供电源供应，通常使用直流电源。
信号输出模块将振荡电路产生的振荡信号进行放大和滤波处理，以便于外部设备的接收和使用。
控制接口模块用于连接恒温振荡器与外部设备，实现对振荡器的控制和监测。
总的来说，恒温振荡器的内部结构主要包括振荡电路、温度控制系统、反馈控制系统、电源模块、信号输出模块和控制接口模块。
这些部分相互配合，共同实现了恒温振荡器稳定产生频率信号的功能。
通过精确的温度控制和反馈调节，恒温振荡器能够在广泛的应用领域中发挥重要作用。
新型二次补偿恒温一温补晶振的设计
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
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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
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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
高频高稳恒温晶体振荡器设计
高频高稳恒温晶体振荡器设计摘要：本文采用低频高稳振荡与低噪声倍频相结合的方法，并进行精密控温设计，研制了一种高频高稳恒温晶体振荡器，输出频率为100MHz，短期频率稳定度可以实现2．68E-13／s，2．54E-12／100s，老化率优于7E-11／d，谐波优于-50dBe。
经随机振动、冲击和温度冲击等环境试验考核，晶振试验前后频率变化均小于±5E-9，可以很好地满足多领域应用对高频高稳定信号源的需求，可靠性高，有利于简化系统构成，缩小设备体积。
关键词：高频；短期频率稳定度；老化率；恒温晶体振荡器恒温晶体振荡器作为系统的基准频率源，广泛应用于导航、制导和空间探测等领域中。
随着系统探测精度的不断提高，对恒温晶体振荡器的短期频率稳定度和老化率提出更高要求；而由于高速电路和系统小型化要求，对高频高稳恒温晶体振荡器产生了较大的需求。
对于输出频率达到100MHz的高频晶体振荡器，通过石英谐振器直接振荡，频率稳定度可达到2E-12／s，而要实现E-13量级则较为困难，还不能满足一些领域的应用需求。
本文采用IOMHz低频振荡并进行倍频的方式，结合精密控温设计，研制了100MHz高频高稳恒温晶体振荡器，测试结果表明，该晶振具有优异的短期频率稳定度和老化率。
2高频高稳晶体振荡器设计2．1总体技术方案理想情况下，倍频不会影响到晶体振荡器的短期频率稳定度，因此，对于追求优异短期频率稳定度的情况，高频高稳恒温晶振多采用高稳晶振结合锁相倍频，或低频振荡直接倍频的方案。
其中，采用锁相方案的晶振噪底较好。
但锁相环路较为复杂，且易受到环路器件性能的限制和其他附加噪声的影响；直接倍频方式虽然会抬高噪底，但是具有良好的近端相位噪声，且电路形式简单，适用于对秒级和百秒级短期频率稳定度要求较高的场合。
振荡电路部分采用10MHz高Q值石英谐振器形成稳定的振荡，信号经放大后，通过低噪声倍频、放大、滤波，得到纯净的100MHz高频高稳振荡信号。
恒温晶振 预热 时间
恒温晶振预热时间
恒温晶振的预热时间是一个重要的参数，它指的是晶振在开始正常工作之前需要进行的稳定温度运行时间。
预热时间的长短直接影响到晶振的性能稳定性和精度。
一般来说，晶振的预热时间取决于晶振的类型、封装、工作温度范围等因素。
首先，从晶振类型角度来看，例如TCXO（温补晶振）和OCXO （高稳定性温补晶振）相对于普通的晶振，由于其内部结构和工作原理的不同，预热时间也会有所差异。
一般来说，TCXO的预热时间在几分钟到十几分钟不等，而OCXO可能需要数小时的预热时间。
其次，晶振的封装形式也会对预热时间造成影响。
通常来说，大型封装的晶振由于热容量较大，预热时间可能会更长，而微型封装的晶振则可能需要较短的预热时间。
此外，工作温度范围也是影响预热时间的因素之一。
在较宽温度范围内工作的晶振，由于需要适应不同温度下的工作环境，其预热时间可能会相对较长。
需要注意的是，预热时间是为了让晶振内部的温度稳定在工作
温度附近，以确保其性能稳定。
在实际应用中，为了获得更好的性能，一般建议按照晶振厂家提供的规定预热时间进行操作。
总的来说，预热时间是确保晶振正常工作的重要环节，需要根据具体的晶振类型、封装形式和工作环境来确定合适的时间长度。
在实际使用中，严格遵守厂家的规定，并结合实际情况进行调整，可以更好地发挥晶振的性能。
恒温晶振的温度要求
恒温晶振的温度要求
嘿，大家知道恒温晶振对温度有啥特别的要求不？这可太关键啦！比如说吧，咱就把恒温晶振想象成一个特别挑剔的小公主。
在一些高精度的设备里呀，恒温晶振就像是心脏一样重要呢！要是温度
不合适，那可不得了。
好比大冬天你让小公主穿着单薄的裙子在外面冻着，她能高兴吗？能好好工作吗？肯定不行呀！比如在航空航天领域，那要求可高了去了，稍微一点温度波动都可能影响整个系统的运行，这可不是闹着玩的呀！
再想想看，要是温度过高，就好像让小公主在炎热的夏天没有空调一样，她肯定会烦躁不安，没准儿还会“闹脾气”呢！在通信设备中，如果因为温度不合适导致恒温晶振出问题，那信号传输不就受影响了吗？哎呀，那可不行！
咱还得特别注意温度的稳定性呢！不能一会儿冷一会儿热的，就跟对小
公主忽冷忽热似的，那她能乐意吗？这就要求我们得给恒温晶振提供一个非常舒适、稳定的温度环境。
你说，要是因为没注意温度要求，让恒温晶振不好好工作了，那多糟糕呀！所以呀，一定要重视恒温晶振对温度的要求，要像照顾宝贝一样照顾好它。
总之，恒温晶振的温度要求可绝对不能忽视，只有这样，它才能稳定可靠地发挥作用呀，大家可一定要记住喽！。
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关于恒温晶振
一：说明：
恒温晶振采用高精密恒温槽给高稳定石英晶体进行恒温处理。
使晶体保持长期温度恒定状态从而达到频率稳定输出，其优越性为高稳定，低老化，低相位等特点因而得到广泛应用。
但其频率精度会因小量的老化变量发生变化，特别是在一些长期工作的仪器设备里，有的晶振工作多则几十年，少则几年。
这样晶振存在一定的老化变量会导致仪器设备偏离或失效，因此恒温晶振可校准也是必然和必须的。
一．频率校准方式可分如下为三大类：
1.恒温晶振内部校准：
恒温晶振内部电位器校准，采用BOURNS公司的电阻式精密可调电位器，常用如BOURNS公司的3223W-1-203E，阻值20K可达到11圈的可调圈数，能精确调准晶振输出频率精度，生产恒温晶振时便捷。
其优点为：客户使用时不用再选择电位器；不用再对频率进行太多校准；频率精度一致性好。
其缺点为：产品为开孔方式密封性能下降，可能导致产品内部出现杂物，引起质量事故引发质量纠纷；操作不方便；设计时对可调孔位设计受晶振位置牵控；环境适应性差，高低温下因密封性能下降会导致晶振内部受潮，产品性能下降；抗振能力下降，因可调孔为螺丝结构，加上晶振外壳很薄，受力牙纹在2~4个左右在振动时可能导致螺丝脱落；可调为易损件，在多次调整和长期高温（90~100度）下性能下降维修和更换困难；设计难度和可控度加大，体积，指标各方面难达成。
2.不可调，产品校准频率输出：
其优点为：密封性好。
其缺点为：频率精度差；老化后不能校准；维护维修性差
3．外部校准：
客户使用时对校准方式可进行调整，合理利用外型结构灵活性高；校准精度高，因参考电压为晶振产品内部供给其稳定性和内部校准方式一样；密封性高，可达低真空，因高密封性产品高低温下气压变化不影响产品内部湿度提高产品稳定性定性，提高长期老化率；可维修，维护性好，因可外校设计者可选择合理位置，更换校准方试；抗振能力强，产品合密封，无松动器件。
外部校准分如下几种：
3.1外部机械电位器校准：
此种方式很常用，一般由晶振提供参考电压输出，外接电位器。
同样我司建议采用BOURNS公司的电阻式精密可调电位器。
一般如3266W-1-203E。
阻值20K可达到12圈。
，电位器接法如“图一”。
其优点为：客户使用时可对电位器位置进行调整，合理利用外型结构灵活性高；校准精度高，因参考电压为晶振产品内部供给其稳定性和内部校准方式一样；因电位器外置，设计者可选择合理位置，更换调试方便，同时因远离长期高温提高电位器使用周期。
其缺点为：给客户增加设计难度增加了外围元器件；电位器的选择影响产品性能；产品出厂精度不能达到很高精度需要客户校准。
3.2外部固定电压，或分压电阻校准：
一般由在晶振参考电压与接地间接分压电阻接法如“图一”。
也可直接接固定电压在压控输入脚。
其优点为：外部校准方式一样
其缺点为：校准精度不高很难调试；维护性差，频偏须更换电阻或更换输入电压值。
3.3外部数控校准；
此种方式应用一般在测试仪器上，因为大部份仪器都有自校和外校功能，通过频率跟踪的方式，可对恒温晶振的控制电压进行自动校准。
其优点为：全自动，维护性好，精度高。
其它同外部校准方式一样。
其缺点为：电压动态，对产品相位噪声有小量影响。
三．总结：
通过说明，推荐恒温晶振使用厂家用采外部校准方式。
其连接图如（图一）
（图一）。