恒温晶体振荡器相关知识介绍

1 恒温晶体振荡器基本原理

恒温晶体振荡器简称恒温晶振，英文简称为OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator）,是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器，来实现温度控制。恒温晶振的基本结构见图1。

2 恒温晶体振荡器的应用领域

1）军事和宇航领域：通讯导航、敌我识别器、雷达、传感器、制导系统、引信、电子战、声纳；

2）科研与计量：原子钟、测量设备、遥测、遥感、遥控；

3）工业领域：通讯、电信、移动/蜂窝/便携式终端、航空、航海、导航、仪器仪表、计算机、数字设备、显示器、磁盘驱动器、调制解调器、标识/认证系统、传感器；

4）消费领域：手表与时钟、蜂窝与无绳电话机、普通电话机、呼叫器、音响设备、有线电视系统与电视机、PC、摄象机、业余无线电器材、玩具、医用装置与设备；

5）汽车领域：引擎控制，立体声音响时钟，传感器，驾控计算机，GPS应用。

3 恒温晶体振荡器专业术语

1）频率准确度：按规定条件要求，在基准温度下测试，晶体振荡器的频率相对于其规定标称值

的最大允许偏差，即（f-f0）/f0；

2）频率－温度稳定度：按规定条件要求，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±（fmax-fmin）/(fmax+fmin)；

3）频率老化：晶体振荡器输出频率随时间的变化，通常用某一时间间隔的频率来量度。如0至

30天的总变化或1年内的预定总频率变化等；

4）工作温度范围：振荡器能正常工作。其频率及其他性能均不超过规定的允许偏差的温度范围；

5）稳定时间：振荡器从初始加电到稳定工作在规定极限值所需要的时间；

6）相位噪声：是指信号功率与噪声功率的比率（C/N），是表征频率颤抖的技术指标。在对预期信号既定补偿处，以1Hz带宽为单位来测量相位噪声；

7）频谱纯度：频率稳定度的一种频域量度，它通常用信号边带的噪声功率谱中每赫兹带宽的噪

声功率相对于总信号功率的分贝数来表示；

8）谐波失真：用不希望的信号频谱分量与有用信号频率的谐波关系描述的非线形失真；

9）再现性：振荡器经过规定的时间间隔，再加电一段时间后返回原来频率的能力；

10）输出功率：施加规定电压和规定负载下，振荡器消耗的电能，用电压与消耗电流的积表示；11）输出电压（正弦波）：施加规定的电压和负载，在规定的时间内达到稳定后，用RF表测得的有效值或用示波器测量电压峰-峰值后换算的有效值。

4 恒温晶体振荡器订货及使用注意事项

1)定货须知

用户需根据产品手册选择适当的技术参数：如标称频率、工作温度范围、工作电压、外形尺寸、频率温度稳定度、输出波形、输出幅度、输出负载、输入电流等。

2)使用注意事项

a) 晶振所加电源电压幅值、允差、极性正确，注意电源纹波（低相噪晶振建议采用低纹波线形

电源）；

b) 电源电压不要超过工作电压的10%以上，以免烧毁元器件；

c) 请在防静电环境中安装产品（有IC电路的对此项作要求）；

d) 安装、运输过程中对恒温晶振进行保护，注意轻拿轻放，避免高位跌落或碰撞引起的产品失

效；

e) 输出负载要匹配；

f) 建议采用手工焊接，焊接温度不超过285℃，时间不超过5秒；

g) 本恒温晶振应存放在-10℃～+40℃，相对湿度不大于80%，干燥通气，周围环境无酸性、

碱性及其它有害气体的库房中。