由于晶振的使用及其廣泛,被使用在各種電子相關的行業中.在實際應用中,輸出信號后級的負載基本不變,而且晶振電源的供電也是穩定的,因此負載特性和電源特性相比溫度特性對保持模式穩定度的影響要小很多,且日波動主要取決于晶振的溫度穩定度,所以影響保持狀態下穩定度指標的主要因素為日老化漂移和溫度穩定度漂移.有如下兩個主要要素
指定頻率穩定性
頻率穩定性或溫度系數,根據其自身定義,有兩個要素,頻率變化(偏差)和溫度范圍.頻率變化表示為標稱設計頻率的正偏差和負偏差,單位為Hz.,百分比或PPM.溫度范圍,也稱為工作溫度范圍-OTR.通過陳述上限和下限來描述.晶體的相同穩定性規格的三個例子如下:
+/-100Hz.-40/+85度C*
+/-.001％-40/+85度.C*
+/-10PPM-40/+85度C*
*參考25度的頻率.C.校準公差,老化和溫度穩定性是ABSOLUTESTABILITY的組成部分,是添加劑.了解每個貼片晶振組件的限制及其對可制造性和成本/價格的影響非常重要.
頻率偏差:
非常高精度:+/-2PPM(成本驅動因素)
高精度:+/-5PPM(成本驅動因素)
精度:+/-10PPM(中等成本驅動器)
SEMI-PRECISION:+/-20PPM
LOW精度:+/-30PPM
非精度:+/-100PPM
廣義溫度范圍:
全軍:-55/+125度C(成本動因)
軍事:-55/+105度.C
SECONDARYMILITARY:-40/+90度C
工業:-40/+85度C
商業:-20/+70度C
OCXO(典型值)+75/+85度C
請注意,偏差和溫度范圍可以相互排斥.由于物理定律,存在局限性.在非常寬的溫度變化下通常不可能存在窄頻率偏差.降低頻率偏差和/或加寬工作溫度范圍是石英晶體諧振器的主要成本驅動因素.
即使看起來存在將產生期望溫度系數的切角,與切角相關的有限公差將使得諧振器的制造由于溫度穩定性兼容諧振器的低產率而不實用.
頻率-溫度與切割角度,AT切割
其他對穩定性的影響
電場-影響雙旋轉諧振器;例如,5MHz基模SC切割諧振器的電極上的電壓導致每伏特Δf/f=7×10-9.即使在正常工作溫度下,電壓也會導致掃描,這會影響(所有切割的)頻率.
磁場-石英是反磁性的,但是,磁場會引起渦流,并且會影響諧振器封裝和振蕩器電路中的磁性材料.感應交流電壓會影響變容二極管,AGC電路和電源."好"石英振蕩器的典型頻率電荷為每高斯10-10.
零溫度系數石英切割
環境壓力(海拔高度)-諧振器和振蕩器封裝的變形以及傳熱條件的變化會影響頻率.
濕度-會影響振蕩器電路,石英晶體振蕩器的熱特性,例如有機物吸收的水分會影響介電常數.
電源電壓和負載阻抗-影響振蕩器電路,間接影響諧振器的驅動電平和負載電抗.負載阻抗的變化改變了反射到振蕩器環路中的信號的幅度或相位,這改變了振蕩的相位(和頻率).使用(低噪聲)穩壓器和緩沖放大器可以將效果降至最低.
氣體滲透-晶振穩定性可受到過量的大氣氫和氦擴散到“密封”貼片金屬面晶振和玻璃外殼中的影響(例如,通過鎳諧振器外殼的氫擴散,以及通過玻璃Rb標準燈泡的氦擴散).
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