一、石英晶体谐振器 A、主要指标 1.频率 f 2.频率公差 3.切型 AT BT SC 4.泛音次数 基频 三次泛音 五次泛音 七次泛音 5.电阻 Rr RL 6.负载电容 CL 7.静电容 Co 8.动态电容 C1 9.电容比 r =Co / C1 10.频率牵移 Ts ( ppm / pF ) 11.Q值 12.DLD 13.老化 14.寄生抑制 15.频率温度特性(F-T) B、有源晶振与无源晶振 石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场, 会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械 变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。 当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将 急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。 在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等), 而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两 种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做 oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信 号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的 振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
二、晶体振荡器: A、晶体振荡器是一种时间/频率器件,由晶体谐振器和振荡电路组成。
B、晶体振荡器的分类:
按照其功能类型可分为四种: SPXO 简单封装晶体振荡器 VCXO 电压控制晶体振荡器 TCXO 温度控制晶体振荡器 温度补偿晶体振荡器 OCXO 恒温晶体振荡器 温度控制晶体振荡器
C、常规批量生产可达到的稳定度: SPXO VCXO TCXO OCXO 0 to 70℃ 10ppm 10 ppm 0.1ppm 0.005 ppm -20 to 70℃ 25ppm 25 ppm 0.3ppm 0.01 ppm -40 to 85℃ 30ppm 30 ppm 0.5ppm 0.03 ppm -55 to 125℃ 50ppm 50 ppm 1.0ppm N/A
工作温度范围内的稳定度要求 典型应用 振荡器类型 ±0.2ppm 电信传输设备的时钟基准 OCXO ±0.2~±0.5ppm 电信传输设备的Stratum3时钟基准 OCXO,带模拟集成电路的TCXO ±0.5~±1.0ppm 军用无线电设备,E-911蜂窝电话定位器带模拟集成电路的TCXO ±1.0~±2.5ppm 移动无线电设备(例如应急通信设备) 带模拟集成电路的TCXO ±2.5~±10ppm 移动电话 带电热调节的TCXO ±10~±20ppm 传真机 TCXO,VCXO,SPXO > ±20ppm 计算机时钟信号源 SPXO/XO
D、晶体振荡器主要技术指标: 1)标称频率 2)中心频率偏差 3)频率调整范围(机械或压控) 4)工作温度范围 5)压控特性(电压范围、极性、线性度、压控输入阻抗) 6)输出波形(正弦波; 方波:上升/下降沿时间、占空比、高/低电平) 7)工作电流、功耗 8)电压变化频率稳定度 9)负载变化频率稳定度 10)温度频率稳定度 11)负载能力 12)频率老化(长期频率稳定度) 13)短期频率稳定度 14)相位噪声 15)开机特性
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