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更多>>石英晶體振蕩器穩(wěn)定性的常見誤解
來源：http://www.fengxong.cn 作者：康比電子 2019年06月03
Bliley晶振擁有85年制造宇宙最佳高性能頻率控制產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn).廣泛的產(chǎn)品系列為市場(chǎng)提供了多功能性,可以在可靠性和成本效益的適當(dāng)平衡的基礎(chǔ)上開發(fā)您的應(yīng)用程序,康比電子這篇文章中,將帶大家了解有關(guān)這些不同類型的振蕩器穩(wěn)定性以及如何管理它們的更多信息.您即將成為管理應(yīng)用中頻率偏移的專家!RF工程師希望得到理想的晶體振蕩器電路.也就是說,石英晶體振蕩器在設(shè)備的整個(gè)壽命期間以指定的頻率發(fā)射而沒有任何頻率偏差.不幸的是,理想的電路世界是一種數(shù)學(xué)幻想.
導(dǎo)致石英振蕩器穩(wěn)定性和頻率漂移問題的因素很多.為了盡可能地防止這些問題,牢固地了解精確的頻率穩(wěn)定性將有助于為您提供保持應(yīng)用程序性能最佳的工具.但還有另一個(gè)問題......
不幸的是,我們注意到在石英晶體振蕩器穩(wěn)定性方面存在許多誤解.更具體地說,關(guān)于不同類型的穩(wěn)定性問題,往往會(huì)有很多常見問題解答,包括......
頻率與溫度穩(wěn)定性
頻率與負(fù)載穩(wěn)定性
頻率與供應(yīng)穩(wěn)定性
石英晶體振蕩器穩(wěn)定性的主要因素
振蕩器頻率與溫度的關(guān)系
溫度在我們列表的頂部是因?yàn)樗穷l率漂移的最重要原因.以十億分之一為單位測(cè)量的濕度和壓力可以產(chǎn)生更大的影響,但是這些環(huán)境影響很容易通過氣密密封包裝在真空中或用惰性氣體如氮?dú)鈦砜朔?
溫度是一個(gè)更加困難的挑戰(zhàn).溫度的變化會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的頻率漂移達(dá)數(shù)十ppm,并且在極端溫度下會(huì)進(jìn)一步惡化.
諸如冷卻風(fēng)扇之類的簡(jiǎn)單系統(tǒng)級(jí)解決方案對(duì)于許多應(yīng)用來說是不實(shí)際的,但是可以在振蕩器集成電路(IC)本身中設(shè)計(jì)精確控制以感測(cè)和補(bǔ)償環(huán)境溫度變化.
正如本電子電路設(shè)計(jì)文章所述,對(duì)于開發(fā)人員而言,重要的是要了解振蕩器的穩(wěn)定性等級(jí),通常表征為25攝氏度,并不代表元件在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的精度.好消息是有各種溫度補(bǔ)償振蕩器可用.
TCXO-溫度補(bǔ)償晶體振蕩器有一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器,IC電路用它來調(diào)節(jié)晶體的頻率.
VCXO-可通過外部施加的電壓調(diào)節(jié)壓控振蕩器頻率.VCXO在頻率調(diào)制(FM)和鎖相環(huán)(PLL)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用.變?nèi)荻O管本質(zhì)上是一個(gè)可變電壓電容器,可以對(duì)頻率進(jìn)行電壓控制.
OCXO-烤箱控制的晶體振蕩器是最具彈性的溫度變化.晶體封裝在一個(gè)帶有專用電路的外殼中,該電路設(shè)計(jì)用于加熱晶體周圍區(qū)域,保持恒定溫度,無需進(jìn)一步補(bǔ)償漂移.OCXO在正常工作條件下提供最低漂移.
振蕩器頻率與負(fù)載
電容負(fù)載會(huì)影響頻率.晶體振蕩器必須與不同的負(fù)載匹配,這可以解釋各種可用的晶振元件.
還必須考慮最大驅(qū)動(dòng)功率以防止過度驅(qū)動(dòng).如果石英晶體經(jīng)常暴露在超過預(yù)期最大功率的過驅(qū)動(dòng)條件下,它會(huì)很快老化.
即使放置在電路板上也會(huì)影響電容負(fù)載,無論是重新定位晶體本身還是重新布線其他元件.所有這些都是潛在的機(jī)械共振源,必須在振蕩器電路設(shè)計(jì)過程中加以考慮和測(cè)試.
振蕩器頻率與供電
電源負(fù)載的改變可能導(dǎo)致有源晶振電路的有效電阻的變化,從而導(dǎo)致頻率漂移.一種解決方案是使用穩(wěn)壓電源,確保輸出電壓始終保持在電源的額定值,而不管設(shè)備消耗的電流.
ADEV-艾倫偏差
AllanVariance和AllanDeviation測(cè)量頻率穩(wěn)定性,以數(shù)學(xué)家DavidW.Allan命名,他開發(fā)了測(cè)量時(shí)鐘,振蕩器和放大器頻率穩(wěn)定性的公式.有趣的事實(shí)：我們有幸在整個(gè)歷史中與艾倫先生密切合作.
這些設(shè)備中存在兩個(gè)相位噪聲分量;白色頻率噪聲和閃爍頻率噪聲,標(biāo)準(zhǔn)偏差無法通過直接可重復(fù)測(cè)量解決.ADEV提供了一種有意義地將噪聲形式分離的方法,用于兩個(gè)或多個(gè)石英晶體振蕩器之間的相位或頻率測(cè)量的時(shí)間序列.
導(dǎo)致石英振蕩器穩(wěn)定性和頻率漂移問題的因素很多.為了盡可能地防止這些問題,牢固地了解精確的頻率穩(wěn)定性將有助于為您提供保持應(yīng)用程序性能最佳的工具.但還有另一個(gè)問題......
不幸的是,我們注意到在石英晶體振蕩器穩(wěn)定性方面存在許多誤解.更具體地說,關(guān)于不同類型的穩(wěn)定性問題,往往會(huì)有很多常見問題解答,包括......
頻率與溫度穩(wěn)定性
頻率與負(fù)載穩(wěn)定性
頻率與供應(yīng)穩(wěn)定性
石英晶體振蕩器穩(wěn)定性的主要因素
溫度在我們列表的頂部是因?yàn)樗穷l率漂移的最重要原因.以十億分之一為單位測(cè)量的濕度和壓力可以產(chǎn)生更大的影響,但是這些環(huán)境影響很容易通過氣密密封包裝在真空中或用惰性氣體如氮?dú)鈦砜朔?
溫度是一個(gè)更加困難的挑戰(zhàn).溫度的變化會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的頻率漂移達(dá)數(shù)十ppm,并且在極端溫度下會(huì)進(jìn)一步惡化.
諸如冷卻風(fēng)扇之類的簡(jiǎn)單系統(tǒng)級(jí)解決方案對(duì)于許多應(yīng)用來說是不實(shí)際的,但是可以在振蕩器集成電路(IC)本身中設(shè)計(jì)精確控制以感測(cè)和補(bǔ)償環(huán)境溫度變化.
正如本電子電路設(shè)計(jì)文章所述,對(duì)于開發(fā)人員而言,重要的是要了解振蕩器的穩(wěn)定性等級(jí),通常表征為25攝氏度,并不代表元件在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的精度.好消息是有各種溫度補(bǔ)償振蕩器可用.
TCXO-溫度補(bǔ)償晶體振蕩器有一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器,IC電路用它來調(diào)節(jié)晶體的頻率.
VCXO-可通過外部施加的電壓調(diào)節(jié)壓控振蕩器頻率.VCXO在頻率調(diào)制(FM)和鎖相環(huán)(PLL)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用.變?nèi)荻O管本質(zhì)上是一個(gè)可變電壓電容器,可以對(duì)頻率進(jìn)行電壓控制.
OCXO-烤箱控制的晶體振蕩器是最具彈性的溫度變化.晶體封裝在一個(gè)帶有專用電路的外殼中,該電路設(shè)計(jì)用于加熱晶體周圍區(qū)域,保持恒定溫度,無需進(jìn)一步補(bǔ)償漂移.OCXO在正常工作條件下提供最低漂移.
電容負(fù)載會(huì)影響頻率.晶體振蕩器必須與不同的負(fù)載匹配,這可以解釋各種可用的晶振元件.
還必須考慮最大驅(qū)動(dòng)功率以防止過度驅(qū)動(dòng).如果石英晶體經(jīng)常暴露在超過預(yù)期最大功率的過驅(qū)動(dòng)條件下,它會(huì)很快老化.
即使放置在電路板上也會(huì)影響電容負(fù)載,無論是重新定位晶體本身還是重新布線其他元件.所有這些都是潛在的機(jī)械共振源,必須在振蕩器電路設(shè)計(jì)過程中加以考慮和測(cè)試.
振蕩器頻率與供電
電源負(fù)載的改變可能導(dǎo)致有源晶振電路的有效電阻的變化,從而導(dǎo)致頻率漂移.一種解決方案是使用穩(wěn)壓電源,確保輸出電壓始終保持在電源的額定值,而不管設(shè)備消耗的電流.
ADEV-艾倫偏差
AllanVariance和AllanDeviation測(cè)量頻率穩(wěn)定性,以數(shù)學(xué)家DavidW.Allan命名,他開發(fā)了測(cè)量時(shí)鐘,振蕩器和放大器頻率穩(wěn)定性的公式.有趣的事實(shí)：我們有幸在整個(gè)歷史中與艾倫先生密切合作.
這些設(shè)備中存在兩個(gè)相位噪聲分量;白色頻率噪聲和閃爍頻率噪聲,標(biāo)準(zhǔn)偏差無法通過直接可重復(fù)測(cè)量解決.ADEV提供了一種有意義地將噪聲形式分離的方法,用于兩個(gè)或多個(gè)石英晶體振蕩器之間的相位或頻率測(cè)量的時(shí)間序列.
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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