石英晶振此款頻率元件被廣泛用于各種跟電子相關產品的領域范圍內.多年來,頻率控制技術的發展一直在穩步推進.雖然許多變化都是技術自然演進的結果,但主要驅動因素是制造能力的提高,降低成本的要求以及對更小尺寸,更大穩定性,降低功耗和更快啟動的各種技術要求.
基于石英的設備,主要是體聲波(BAW)設備,長期以來一直是比較所有商用時鐘源的標準.石英晶體作為頻率控制的非常穩定,高質量諧振器的歷史已有很好的文獻記載并得到普遍認可.基于石英的頻率控制裝置的頻率對溫度響應,老化,抖動和相位噪聲特性在工業上均有詳細記錄.然而,缺乏對這些特性與利用新技術的頻率控制裝置的簡明技術比較.為了在微機電系統和其他器件之間建立一個與已建立的石英基器件的基準.下面由康比電子大家帶來研究的2個設備和方法2個設備和方法,本研究將標準測量技術應用于以下設備的相同測試條件下,以提供性能和能力的直接比較:
一,微機電系統一級振蕩器(制造商一)
二,微機電系統二級振蕩器(制造商二)
三,以石英晶體為諧振器的可編程M/N倍頻器振蕩器(制造商三)
四,無石英晶體振蕩器——無任何外部諧振器的溫度補償L/C振蕩器(由Pletronics Crystal公司制造,QF55系列)五,傳統石英(體聲波)時鐘振蕩器(由Pletronics Crystal公司制造,SM55系列)
此處給出的結果基于既定的頻率控制測量技術,這些技術采用了2012年研究這些器件時市場上可買到的當前測試技術.除非另有說明,所有測試都在相同的條件下進行.
圖1
2.OCXO技術
耐熱晶體振蕩器通常用于高精度頻率應用.這種方法將晶體和相關振蕩器電路加熱到石英晶振的上轉折點.圖2顯示了OCXO晶振應用中使用的上轉折點部分.
圖2
溫度穩定的環境有一些固有的優點.這種方法大大降低了前面提到的溫度系數效應.圖3顯示了當EFC變化為+/-4ppm和+/-8ppm時,OCXO的頻率-溫度特性,類似于TCXO.數據顯示,與50-100ppb的TCXO相比,OCXO與控制電壓變化相關的穩定性在5-10ppb的范圍內.
圖3
3,摘要
本應用筆記中提供的數據取自市售現成產品.供應商之間的確切數字會有所不同,但總體趨勢和大致數量應該是相似的.在選擇合適的器件之前,需要審查的關鍵問題是頻率穩定性的變化以及校準和長期穩定性(老化)所需的調整.OCXO對這些影響的敏感度只有TCXO晶振的四分之一.在考慮產品的壽命時,應該考慮到這一點.
3.1表
上表概述了OCXO和TCXO產品之間需要考慮的差異.通常,當尺寸和功率對應用至關重要時,TCXO是首選.這些往往是手持式或電池供電的設備.就頻率穩定性而言,OCXO是一款更強大的產品.這種產品更適合通信/網絡應用.表A應該有助于指導設計者為那里的應用選擇合適的技術.
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