溫補(bǔ)晶振即溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(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石英晶體振蕩器。
溫補(bǔ)晶振對溫度穩(wěn)定性的解決方案采用了一些溫度補(bǔ)償手段, 主要原理是通過感應(yīng)環(huán)境溫度,將溫度信息做適當(dāng)變換后控制晶振的輸出頻率,達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果,傳統(tǒng)的TCXO 是采用模擬器件進(jìn)行補(bǔ)償,隨著補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展,很多數(shù)字化補(bǔ)償大溫TCXO 開始出現(xiàn),這種數(shù)字化補(bǔ)償?shù)腡CXO 又叫 DTCXO,用單片 機(jī) 進(jìn)行補(bǔ)償時我們稱之為 MCXO,由于采用了數(shù)字化技術(shù),這一類型的晶振再溫 度特性上達(dá)到了很高的精度,并且能夠適應(yīng)更寬的工作溫度范圍。
溫補(bǔ)晶振中,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法主要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類型
(1)直接補(bǔ)償型 直接補(bǔ)償型溫補(bǔ)晶振TCXO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,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。該補(bǔ)償方式電路簡單,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合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補(bǔ)償方式并不適宜。
(2)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。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,通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化,對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。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等要求高精度化的情況。
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TCXO |
VC-TCXO |
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一、溫補(bǔ)晶振 技術(shù)規(guī)格 |
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指標(biāo)參數(shù) |
參數(shù)值 |
備注 |
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頻率范圍 |
5-200MHZ |
可定制 |
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輸出波形 |
Sine |
HCMOS |
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輸出 |
輸出幅度 |
Vp-p=0.8V |
/ |
可定制 |
特性 |
輸出負(fù)載 |
10KΩ |
15pF |
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諧波/占空比 |
-25dBc |
45-55% |
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雜散抑制 |
-70dBc |
-70dBc |
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溫度特性 |
±0.5-±2.5ppm |
@25℃ |
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年老化 |
±0.5-±1.0ppm |
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負(fù)載特性 |
±0.05ppm Max |
Load±10% |
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頻率 |
電源特性 |
±0.05ppm Max |
VCC ±5% |
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穩(wěn)定 |
相位噪聲 |
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性 |
@10Hz |
≤-115dBc/Hz |
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@100Hz |
≤-125dBc/Hz |
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@1KHz |
≤-130dBc/Hz |
@10MHz |
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@10KHz |
≤-140dBc/Hz |
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@100KHz |
≤-145dBc/Hz |
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頻率 |
調(diào)節(jié)方式 |
電壓調(diào)節(jié) |
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調(diào)節(jié) |
壓控電壓范圍 |
按照客戶要求 |
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頻率調(diào)節(jié)范圍 |
±4ppm |
可定制 |
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電源 |
工作電壓 |
3.3V / 5V |
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輸入 |
工作電流 |
10mA Max |
@10MHz |
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儲存溫度 |
-55 ﹢125 ℃ |
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二、溫補(bǔ)晶振 溫度特性ppm |
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工作溫度范圍 |
±0.5 |
±1.0 |
±1.5 |
±2.5 |
-20 ﹢60 ℃ |
O |
O |
O |
O |
-30 ﹢70 ℃ |
O |
O |
O |
O |
-40 ﹢85 ℃ |
O |
O |
O |
O |