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  • 晶振主要参数以及晶振相关特点
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  晶振主要参数以及晶振相关特点

  晶体振荡器-在频率信号装置中,现在在电子设备中,晶体振荡器是其核心器件或称为心脏。如果一个晶体振荡器没有输出,其相应的电路就不能工作;如果晶体振荡器在射频系统中不工作,射频通道就会关闭;无论是数字电路应用还是射频电路,都会导致部分系统瘫痪甚至整个系统瘫痪。使相应的设备功能失效。

  无效的

  因此,晶体振荡器是通信系统的核心部件,特别是在军用、飞机、火车、服务器、卫星通信、恶劣环境下的设备以及与人身安全有关的设备中,晶体振荡器更为重要。

  晶体振荡器主要参数:

  1、工作电压-例如3.3V、5V

  2、输出波形,如clippedsine、cmos、sine、lvds/pecl。

  3、包装:

  5.0*3.2mm,3.2*2.5mm,2.5*2.0m,2.0*1.6m(技术发展使包装变小)。OCXO采用大体积恒温技术,如20*20*12.7mm(高12.7mm)。

  4、温度稳定性-指晶体振荡器输出频率和温度稳定曲线在工作温度范围内的偏差。

  OCXO:采用恒温电池使晶体保持在25度(晶体振荡的最稳定输出为25度),温度稳定在ppb(10e-9)水平,如1 ppb在-40到+85之间,5 ppb在-40到+85之间,50 ppb在-40到+85之间。

  TCXO:采用温度补偿技术,使晶体振荡器在工作温度范围内处于相对稳定的状态。现在常见的是

  +/-0.5 ppm(1 ppm=1000ppb),目前可以达到最好的+/-0.14 ppmover-40到+85。在-40到+85之间,最好是+/-0.3 ppm。+-40至+85时为-0.28 ppm。

  XO:温度稳定性一般在-40到+85之间为+/-50ppm。目前,最好实现+10 ppmover-40到+85。

  VCXO:类似于XO,频率输出可以使用VC函数进行调整。

  5、相位噪声-由各种噪声引起的系统输出信号的随机相位变化。例如,-160dbc /hz@1khz。

  OCXO:一般来说,OCXO具有良好的相位噪声,如100MHz晶体振荡器,相位噪声-155dbc /hz@1KHz。

  TCXO:比OCXO更差,如10MHz晶体振荡器,相位噪声-140dbc/hz@1kHz。

  xo:通常表示为抖动,抖动是噪声在相应频率偏移中的积分。抖动越小,噪声越低。如<0.1PS

  6、g-灵敏度-是指加速度灵敏度,它描述了晶体振荡器在振动情况下对频率输出和相位噪声变化的灵敏度。当民用晶体振荡器处于振动状态时,可能会出现晶体振荡器没有输出。低G灵敏度晶体振荡器可以在小振动状态下有效工作,并且可以在低噪声和稳定输出下工作。-它主要依赖于晶体和组装技术。

  7、抗冲击能力强,一般晶体振荡器不能承受太多的冲击。例如,飞机和DD对振动和冲击有更高的要求。这些系统需要在冲击和振动条件下可靠地工作。

  8、老化率:随着时间的变化,晶体的频率输出会发生偏差。这就是所谓的老化,老化的程度变成了老化率。老化速率越低,晶体振荡器的性能越稳定。

  9、短时稳定性:指在短时间内输出频率的变化,如1s内,输出频率的变化越小,越稳定。目前,在通信设备中,对短时稳定性的要求越来越高。Allan方差Allen方差描述了第二稳定性。

  10、电压控制功能:有些系统不能接受,因为晶体振荡器的输出会随时间而变化。因此,可以使用vc函数来调整频率输出。有些系统可以承受,如VCTCXO、TCXO、TCXO等是无电压控制。在OCXO系统中,频率稳定度很高,都具有VC功能。

  11、振动条件和功率谱密度:功率谱密度描述振动条件。不同的应用或要求将对应不同的功率谱密度曲线。晶体振荡器需要在条件下正常工作。在这种情况下,晶体振荡器的工作状态可以用其它指标来反映。如稳定性、相位噪声等,抗振性取决于晶体和晶体振荡器的组装技术。

  晶体振荡分类:

  1、普通XO

  压电效应充电后,晶体振荡器具有稳定的输出频率,一般稳定性为+/-20ppm,+/-25ppm,+/-50ppm,高于-40至+85。目前,更好的方法是在-40到+85之间达到+/-10ppm。

  主要用于为集成电路提供频率依据。

  共频点:32.768kHz、5m、10m、20m、25m、30m、32.768m、40m、50m、100m、125m、156.25m、200m等。

  2、温度辅助晶体振荡器TCXO

  采用温度补偿芯片,使晶体振荡器的输出频率更加稳定。一般稳定性在-40到+85之间为+/-0.5 ppm。目前,较好的是在-40到+85之间为+/-0.2ppm。

  3、恒温晶体振荡器

  采用恒温电池技术,晶体振荡器处于常温状态,输出更稳定。通常,输出为ppb级。

  4、压控晶体振荡器

  类似于XO,XO老化问题,出现频率偏差。使用VCXO的系统期望XO的输出长期稳定,因此使用VC函数来调整输出,使频率稳定。

  产品特点:

  主要特点如下:

  1、TCXO

  1.1高稳定性在-40到+85之间可达到+/-0.2 ppm;在-55到+105之间可达到+/-2 ppm;

  相位噪声:50M tcxo相位噪声在1KHz时可达到-140 dbc /hz

  低G灵敏度,<0.3ppb/g

  它满足了D载和机载产品对晶体振荡稳定性的要求。高可靠性。适合高端应用。

  美国公司的宽温TCXO是可控的。

  包装主要有两种:5*7毫米、5*3.2毫米。也可以使用大尺寸,如DIP14。

  1.2常规TCXO满足车辆、背包、通用机载、稳定性、相位噪声等一般应用的要求。常规稳定性:+/-0.5 ppm,高于-40至+85。相位噪声:135dbc /hz@1khz@20mhz,常规产品。根据不同的应用,可以推荐不同等级的产品。

  常见频点:10米、20米、25米、26米、30米、32.768米、40米、50米、80米、100米

  主包装:5*7mm,5*3.2mm,3225,2520

  应用市场:如卡车、渔船、卫星终端、手机、救援设备、应急通信车、火车和地铁、无线抄表、5G物联网、基站、中继器、无线专用网络通信、公安机关、特种物资定位、无线电、机载通信等。IDou终端、GNSS等

  2,OCXO

  2.1高稳定性可达到0.1ppb级,10e-10级,100m ocxo相噪声可达到-163dbc/hz@1khz。

  2.2快速启动、100M OCXO等快速预热,启动75s内可达到0.1PPM。OCXO通常在5分钟或300秒后启动。

  2.3功耗低,稳定工作状态功耗仅0.23W,一般OCXO工作状态功耗约2W。

  2.4小包装,带DIP14,15 x 16 mm小包装OCXO。OCXO大多在20*20mm以上,如25*25mm、36*27mm等。

  2.5 ocxo,具有抗冲击和振动能力,如g灵敏度<1ppb/g,在100M ocxo振动条件下,1kHz时相位噪声可达-140 dbc/hz。

  共频点:10米、32.768米、40米、50米、80米、100米

  应用市场:无线电、中继器、基站、雷达、D载波制导等。

  3,XO

  3.1宽温-55至+125,稳定性为-55至+125,小包装5*3.2mm,小包装3225。这主要用于机载卡,D载,车载,抗冲击振动,可靠性高。

  共频点:32.768kHz、10M、20M、25m、30m、50m、100m、125m、156.25m、200m、212.5m等。

  3.2差分信号xo,lvds /pecl,主要用于大数据量计算机或板。如服务器、机载电脑等功能:超低抖动(极低噪音),小包装3225毫米

  3.3高稳定性XO,+/-10ppm,高于-40至+85

  应用:各种电子设备、计算机、服务器、光通信(SONET/SDH、100G/400光纤、16~32G光纤通道、10/40/100G以太网)、计算机、5G、适用于各种电子产品。

  4。VCXO类似于XO

  水晶:各种电子设备。

  6、VCO,具有超低相位噪声。小包装。

  晶体振荡器最常见和最重要的参数是频率点、温度稳定性、相位噪声、输出波形、再封装、电源电压、短路稳定性等要求。