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更多>>TCXO晶振的溫補(bǔ)原理和發(fā)展現(xiàn)狀
來源:http://www.nliguihua5.com.cn 作者:帝國(guó)科技新聞部 2017年07月27
一、TCXO晶振發(fā)展現(xiàn)狀
TCXO晶振在近十幾年中得到長(zhǎng)足發(fā)展,其中在精密TCXO晶振的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面,日本居領(lǐng)先和主宰地位。在70年代末汽車電話用TCXO的達(dá)20mm以上,目前的主流產(chǎn)品降至0.4?,超小型化的TCXO器件體積僅為0.27%。在30年中,TCXO晶體的體積縮小了50余倍乃至100倍。
日本京瓷晶振公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm,在振蕩啟動(dòng)4ms后即可達(dá)到額定振蕩幅度的90%。京瓷(KSS晶振)集團(tuán)生產(chǎn)的TCXO貼片晶振頻率范圍為2~80MHz,溫度從-10℃到60℃變化時(shí)的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm;數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2~90MHz,頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm(-30℃~+85℃)。.jpg)
移動(dòng)通信機(jī)電路框圖及其TCXO外觀 :由于TCXO貼片晶振具有較高的頻率穩(wěn)定度,而且體積小,在小電流下能夠快速啟動(dòng),其應(yīng)用領(lǐng)域重點(diǎn)擴(kuò)展到移動(dòng)通信系統(tǒng)。
小型的貼片晶振高精度,低功耗和小型化,仍然是TCXO石英晶振的研究課題。在小型化與片式化方面,面臨不少困難,其中主要的有兩點(diǎn): 一是小型化會(huì)使石英水晶振子的頻率可變幅度變小溫度補(bǔ)償更加困難;二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中,由于焊接溫度遠(yuǎn)高于TCXO的最大允許溫度,會(huì)使水晶振子的頻率發(fā)生變化,若不采限局部散熱降溫措施,難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
但是,TCXO的技術(shù)水平的提高并沒進(jìn)入到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大 3.TCXO的應(yīng)用石英晶體振蕩器的發(fā)展,及其在無線系統(tǒng)中的應(yīng)用。
溫補(bǔ)晶振(TCXO)
TCXO是通過附加的溫度補(bǔ)償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種有源晶振。
二、TCXO的溫度補(bǔ)償方式
目前在TCXO中,對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類型:
(1)間接補(bǔ)償型
間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。
數(shù)字化間接溫度補(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級(jí)模/數(shù)(A/D)變換器,將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺(tái)等要求高精度化的情況。
模擬式間接溫度補(bǔ)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?nèi)荻O管上,通過晶振串聯(lián)電容量的變化,對(duì)晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實(shí)現(xiàn)±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低電壓情況下受到限制。
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(2)直接補(bǔ)償型
直接補(bǔ)償型TCXO溫補(bǔ)振蕩器是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時(shí),熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。
這種補(bǔ)償方式電路簡(jiǎn)單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場(chǎng)合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時(shí),直接補(bǔ)償方式并不適宜。
TCXO晶振在近十幾年中得到長(zhǎng)足發(fā)展,其中在精密TCXO晶振的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面,日本居領(lǐng)先和主宰地位。在70年代末汽車電話用TCXO的達(dá)20mm以上,目前的主流產(chǎn)品降至0.4?,超小型化的TCXO器件體積僅為0.27%。在30年中,TCXO晶體的體積縮小了50余倍乃至100倍。
日本京瓷晶振公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm,在振蕩啟動(dòng)4ms后即可達(dá)到額定振蕩幅度的90%。京瓷(KSS晶振)集團(tuán)生產(chǎn)的TCXO貼片晶振頻率范圍為2~80MHz,溫度從-10℃到60℃變化時(shí)的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm;數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2~90MHz,頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm(-30℃~+85℃)。
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移動(dòng)通信機(jī)電路框圖及其TCXO外觀 :由于TCXO貼片晶振具有較高的頻率穩(wěn)定度,而且體積小,在小電流下能夠快速啟動(dòng),其應(yīng)用領(lǐng)域重點(diǎn)擴(kuò)展到移動(dòng)通信系統(tǒng)。
小型的貼片晶振高精度,低功耗和小型化,仍然是TCXO石英晶振的研究課題。在小型化與片式化方面,面臨不少困難,其中主要的有兩點(diǎn): 一是小型化會(huì)使石英水晶振子的頻率可變幅度變小溫度補(bǔ)償更加困難;二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中,由于焊接溫度遠(yuǎn)高于TCXO的最大允許溫度,會(huì)使水晶振子的頻率發(fā)生變化,若不采限局部散熱降溫措施,難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
但是,TCXO的技術(shù)水平的提高并沒進(jìn)入到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大 3.TCXO的應(yīng)用石英晶體振蕩器的發(fā)展,及其在無線系統(tǒng)中的應(yīng)用。
溫補(bǔ)晶振(TCXO)

TCXO是通過附加的溫度補(bǔ)償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種有源晶振。
二、TCXO的溫度補(bǔ)償方式
目前在TCXO中,對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類型:
(1)間接補(bǔ)償型
間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。
數(shù)字化間接溫度補(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級(jí)模/數(shù)(A/D)變換器,將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺(tái)等要求高精度化的情況。
模擬式間接溫度補(bǔ)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?nèi)荻O管上,通過晶振串聯(lián)電容量的變化,對(duì)晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實(shí)現(xiàn)±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低電壓情況下受到限制。
(2)直接補(bǔ)償型
直接補(bǔ)償型TCXO溫補(bǔ)振蕩器是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時(shí),熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。
這種補(bǔ)償方式電路簡(jiǎn)單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場(chǎng)合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時(shí),直接補(bǔ)償方式并不適宜。
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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