晶振作為一個遍布在各式各樣電子產(chǎn)品中的必備電子元件,給電子產(chǎn)品提供了更多的性能支持.與此同時,一個成品的出現(xiàn)經(jīng)過幾十道嚴(yán)格的測試.對于石英晶振來說有著頻率,老化,溫度,穩(wěn)定性等一系列的功能測試,測試合格后方能算合格品.康比電子該篇文章主要介紹著關(guān)于Wenzel恒溫晶體振蕩器產(chǎn)品系列的典型老化曲線及的溫度等性能.
Wenzel crystal成立于1978年,擁有生產(chǎn)石英晶振,貼片晶振,溫補(bǔ)晶振等水晶50年的生產(chǎn)經(jīng)驗.該公司的精密石英晶體振蕩器系列經(jīng)常用于通信,軍事和測試設(shè)備市場.航空航天工業(yè)將精密振蕩器用于制導(dǎo),跟蹤和遙測系統(tǒng),通信工業(yè)用于衛(wèi)星,蜂窩,PCN,基站和VSAT系統(tǒng),導(dǎo)航工業(yè)用于MLS,雷達(dá),GPS和其他制導(dǎo)系統(tǒng).晶體振蕩器廣泛應(yīng)用于商業(yè)市場,也廣泛應(yīng)用于頻率計數(shù)器,頻率標(biāo)準(zhǔn),合成器,相位噪聲測試設(shè)備和各種其他儀器.
頻率:對于給定的晶體切割,較低頻率的晶體表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,對于給定的頻率,較高泛音的晶振通常會提供最佳的穩(wěn)定性.一個簡單的經(jīng)驗法則是,"石英越多越好",低至大約5MHz,分頻器通常是最佳選擇.高頻振蕩器可以包括鎖相環(huán)或倍頻器,以利用低頻晶體的穩(wěn)定性.當(dāng)穩(wěn)定性是一個關(guān)鍵問題時,倍頻振蕩器優(yōu)選高于120MHz.
老化:新的,高質(zhì)量的耐熱石英晶體通常表現(xiàn)出小的,正的頻率漂移,與外部影響無關(guān).在運行溫度下運行的最初幾周之后,這種“老化”率會顯著下降.最高質(zhì)量的晶體可以達(dá)到低于0.1PPB天的最終老化率,1PPB天的老化率也很普遍.顯著的負(fù)老化(下降頻率)表明晶體不良——可能是封裝泄漏.

新型恒溫晶體振蕩器的典型老化曲線.

溫度:溫度變化的主要影響是改變振蕩器的頻率.恒溫晶體振蕩器提供最佳的溫度穩(wěn)定性,并且很大程度上避免了許多與活動下降相關(guān)的問題.活性下降是晶體Q中的下降,它可能出現(xiàn)在狹窄的溫度窗口中,引起突然的頻率偏移和振幅變化.溫度穩(wěn)定在0.1PPB以下是可以實現(xiàn)的,但是老化率通常在幾天后就控制了頻率誤差預(yù)算.規(guī)范應(yīng)說明穩(wěn)定性規(guī)范在整個范圍內(nèi)是峰對峰還是相對于室溫.由于有源晶振振蕩器通常在室溫下調(diào)諧,因此室溫變化是一種流行的規(guī)范方法.由于內(nèi)部熱時間常數(shù)可能相當(dāng)長,因此在環(huán)境溫度變化后,非烘箱XOs和TCXOs可能會緩慢漂移到新的頻率.
RETRACE:當(dāng)振蕩器斷電后,幾小時后重新供電,頻率將穩(wěn)定在稍有不同的值.這種"回掃"誤差通常指定為24小時的關(guān)閉時間,然后是足以實現(xiàn)完全熱平衡的預(yù)熱時間.回掃誤差在變暖后通常會減小,就像晶體在寒冷時沿著老化曲線往回走,然后在激活時指數(shù)接近先前的漂移曲線一樣.長時間儲存在極冷溫度下的振蕩器可能會表現(xiàn)出頻率對時間的曲線,很像新晶體的初始"綠色"老化曲線.除了上述貼片晶振相關(guān)效應(yīng)之外,由于加熱和冷卻恒溫結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱應(yīng)力,也可能發(fā)生機(jī)械位移.一個常見的回掃誤差源是用來調(diào)整振蕩器頻率的機(jī)械裝置.精密的多圈可變電容器顯示出良好的回掃性能,但一個好的做法是在設(shè)定后稍微向后轉(zhuǎn)動螺絲,以消除任何應(yīng)力.大多數(shù)Wenzel恒溫晶體振蕩器使用特殊的精密電位計,顯示出異常低的回掃和滯后量.

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