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石英晶體振蕩器的主要參數

石英晶體振蕩器的主要參數

2019-12-25 09:04:32

晶振的主要參數有標稱頻率,負載電容、頻率精度、頻率穩定度等。不同的晶振標稱頻率不同,標稱頻率大都標明在晶振外殼上。如常用普通晶振標稱頻率 有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,對于特殊要求的晶振頻率可達到1000 MHz以上,也有的沒有標稱頻率,如CRB、ZTB、Ja等系列。


負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內部及外部所有有效電容之和,可看作晶振片在電路 中串接電容。負載頻率不同決定振蕩器的振蕩頻率不同。標稱頻率相同的晶振,負載電容不一定相同。因為石英晶體振蕩器有兩個諧振頻率,一個是串聯揩振晶振的 低負載電容晶振:另一個為并聯揩振晶振的高負載電容晶振。所以,標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至,不能冒然互換,否則會造成電器工作不正 常。


頻率精度和頻率穩定度:由于普通晶振的性能基本都能達到一般電器的要求,對于高檔設備還需要有一定的頻率精度和頻率穩定度。頻率精度從10^(-4) 量級到10^(-10)量級不等。穩定度從±1到±100ppm不等。這要根據具體的設備需要而選擇合適的晶振,如通信網絡,無線數據傳輸等系統就需要更 高要求的石英晶體振蕩器。因此,晶振的參數決定了晶振的品質和性能。在實際應用中要根據具體要求選擇適當的晶振,因不同性能的晶振其價格不同,要求越高價 格也越貴,一般選擇只要滿足要求即可。


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石英晶體振蕩器的發展趨勢

1、小型化、薄片化和片式化:為滿足移動電話為代表的便攜式產品輕、薄、短小的要求,石英晶體振蕩器的封裝由傳統的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝 轉變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30~100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已經上市。


2、高精度與高穩定度,目前無補償式晶體振蕩器總精度也能達到±25ppm,VCXO的頻率穩定度在10~7℃范圍內一般可達±20~100ppm,而OCXO在同一溫度范圍內頻率穩定度一般為±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。


3、低噪聲,高頻化,在GPS通信系統中是不允許頻率顫抖的,相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個重要參數。目前OCXO主流產品的相位噪聲性能有 很大改善。除VCXO外,其它類型的晶體振蕩器高輸出頻率不超過200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩器,其頻率為 650~1700 MHz,電源電壓2.2~3.3V,工作電流8~10mA。


4、低功能,快速啟動,低電壓工作,低電平驅動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。目前許多TCXO和VCXO產品,電流損耗不 超過2 mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技術也取得突破性進展。例如日本精工生產的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm規定值范圍條件下,頻率穩定時 間小于4ms。日本東京陶瓷公司生產的SMD TCXO,在振蕩啟動4ms后則可達到額定值的90%。OAK公司的10~25 MHz的OCXO產品,在預熱5分鐘后,則能達到±0.01 ppm的穩定度。


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