B、晶體振蕩器的分類(lèi):
按照其功能類(lèi)型可分為四種:
SPXO 簡(jiǎn)單封裝晶體振蕩器
VCXO 電壓控制晶體振蕩器
TCXO 溫度控制晶體振蕩器 溫度補(bǔ)償晶體振蕩器
OCXO 恒溫晶體振蕩器 溫度控制晶體振蕩器
C、常規(guī)批量生產(chǎn)可達(dá)到的穩(wěn)定度:
SPXO VCXO TCXO OCXO
0 to
-20 to
-40 to
-55 to
工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定度要求 典型應(yīng)用 振蕩器類(lèi)型
±0.2ppm 電信傳輸設(shè)備的時(shí)鐘基準(zhǔn) OCXO
±0.2~±0.5ppm 電信傳輸設(shè)備的Stratum 3時(shí)鐘基準(zhǔn) OCXO,帶模擬集成電路的TCXO
±0.5~±1.0ppm 軍用無(wú)線(xiàn)電設(shè)備,E-911蜂窩電話(huà)定位器 帶模擬集成電路的TCXO
±1.0~±2.5ppm 移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備(例如應(yīng)急通信設(shè)備) 帶模擬集成電路的TCXO
±2.5~±10ppm 移動(dòng)電話(huà) 帶電熱調(diào)節(jié)的TCXO
±10~±20ppm 傳真機(jī) TCXO,VCXO,SPXO
> ±20ppm 計(jì)算機(jī)時(shí)鐘信號(hào)源 SPXO/XO
D、晶體振蕩器主要技術(shù)指標(biāo):
1)標(biāo)稱(chēng)頻率
2)中心頻率偏差
3)頻率調(diào)整范圍(機(jī)械或壓控)
4)工作溫度范圍
5)壓控特性(電壓范圍、極性、線(xiàn)性度、壓控輸入阻抗)
6)輸出波形(正弦波; 方波:上升/下降沿時(shí)間、占空比、高/低電平)
7)工作電流、功耗
8)電壓變化頻率穩(wěn)定度
9)負(fù)載變化頻率穩(wěn)定度
10)溫度頻率穩(wěn)定度
11)負(fù)載能力
12)頻率老化(長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度)
13)短期頻率穩(wěn)定度
14)相位噪聲
15)開(kāi)機(jī)特性
E、晶體振蕩器-SPXO:
簡(jiǎn)單封裝晶體振蕩器,沒(méi)有電壓控制和溫度補(bǔ)償,頻率溫度特性取決于晶體單元,
稱(chēng)為SPXO(Simple Packaged Crystal Oscillator )或時(shí)鐘(Clock)。
F、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器-TCXO:
1.直接溫度補(bǔ)償晶體振蕩器
2.間接溫度補(bǔ)償晶體振蕩器
G、恒溫晶體振蕩器 - OCXO
近年來(lái),由于技術(shù)的發(fā)展,OCXO多采用功率器件直接加熱的方法,只有一些指標(biāo)要求很高的OCXO才使用恒溫槽。
H、OCXO主要技術(shù)指標(biāo)定義的IEC標(biāo)準(zhǔn)
1)標(biāo)稱(chēng)頻率(Nominal frequency)
振蕩器標(biāo)明的工作頻率。
2)中心頻率偏差 (Frequency accuracy)
在基準(zhǔn)點(diǎn)溫度環(huán)境(25 ±
3)頻率調(diào)諧范圍(Frequency adjustment range)
用某種可變?cè)拐袷幤黝l率能夠改變的頻率范圍。
注:調(diào)整的目的:
1)把頻率調(diào)到規(guī)定調(diào)整范圍內(nèi)的任一特定值。
2)由于老化和其它條件變化而引起頻率偏移后,能夠把振蕩器頻率修正到規(guī)定值。
調(diào)整的方式:
3)調(diào)節(jié)方式有機(jī)械調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)兩種
4)可變?cè)ǔV缸內(nèi)荻O管、多圈電位器等。
4)工作溫度范圍 (Operating temp. range)
振蕩器能夠正常工作,其頻率及其它輸出信號(hào)性能均不超過(guò)規(guī)定的允許偏差的溫度范圍。
注:1)工作溫度范圍的下限越低,振蕩器功耗越大,同時(shí)頻率溫度穩(wěn)定度越難實(shí)現(xiàn)。
2)工作溫度范圍的上限越高,晶體拐點(diǎn)設(shè)置越高, 晶體成本上升越多。
5)壓控特性(電壓范圍、極性、線(xiàn)性、壓控輸入阻抗)
當(dāng)控制電壓變化時(shí),引起的振蕩器輸出的頻率、波形特征等電特性的變化。
注:1)電壓范圍:用來(lái)調(diào)節(jié)頻率的電壓的可調(diào)范圍。常見(jiàn)的有0~3.3V, 0.3~3.0V, 0~ 5V, 0.5~4.5V等。
2)壓控范圍:壓控電壓在電壓范圍內(nèi)變化的時(shí)候,振蕩器的頻率能夠變化的范圍。
3)極性:當(dāng)振蕩器的頻率隨壓控電壓的增加而增加的時(shí)候,壓控極性為正極性,反之為負(fù)極性。
4)線(xiàn)性度:理想的壓控電壓和頻率變化量的關(guān)系是線(xiàn)性的, 但實(shí)際上總會(huì)有所偏差, 這個(gè)偏差就是
表征理想程度的壓控線(xiàn)性度, 通常用百分比表示。
5)如果系統(tǒng)不能給出穩(wěn)定的電壓信號(hào), 或者對(duì)輸出頻率有嚴(yán)格的控制要求時(shí), 通常振蕩器可以自己給
出經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后的精準(zhǔn)的電壓供壓控電壓用, 這個(gè)精準(zhǔn)的電壓就是參考電壓。
6)輸出波形(Output waveb) 正弦: 負(fù)載能力
方波: 上升沿時(shí)間、下降沿時(shí)間、占空比、高/低電平
振蕩器工作時(shí)輸出的波形及波形的具體特性。
注:常見(jiàn)輸出波形及輸出特性指標(biāo):
1)正弦波(Sine):諧波抑制(Harmonic attenuation)、
雜波抑制(Noise attenuation )、負(fù)載(Load)、輸出幅度(Output level)。
2)削峰正弦波(Clipping Sine):負(fù)載(Load)、輸出幅度(Output level)。
3)方波(Square):又分為MOS和TTL兩類(lèi)輸出。
負(fù)載(Load)、占空比(Duty cycle)、上升/下降時(shí)間(Rise/fall time)、
高低電平(“
7)工作電流、功耗 (Input current, power consumption)
8)頻率溫度穩(wěn)定度 (Frequency stability over temp.)
其它條件不變時(shí),由于振蕩器工作在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)引起的相對(duì)于基準(zhǔn)溫度時(shí)的頻率偏移。
9)負(fù)載變化頻率穩(wěn)定度 (Frequency stability Vs voltage+/-5% )
其它條件不變時(shí),由于負(fù)載阻抗在規(guī)定范圍內(nèi)變化引起的相對(duì)于規(guī)定的負(fù)載條件時(shí)的頻率偏移。
10)電源變化頻率穩(wěn)定度 (Frequency stability Vs Load+/-10% )
其它條件不變時(shí),由于電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)變化引起的相對(duì)于規(guī)定的電源電壓時(shí)的頻率偏移。
11)老化率(長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度)(Aging , long term stability)
振蕩器頻率與時(shí)間之間的關(guān)系。
注: 這種頻率漂移是石英晶體或/和電路中的其它元器件的長(zhǎng)期變化造成的,可以用規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)平均頻率的相對(duì)變化來(lái)表示。
頻率老化是不可避免的。同時(shí)方向可能為正也可能為負(fù)。
又稱(chēng)為日老化率、長(zhǎng)穩(wěn)等。
12)短期頻率穩(wěn)定度(Short term stability)
振蕩器短時(shí)間內(nèi)的頻率隨機(jī)起伏程度。
注:以秒為單位,又稱(chēng)為秒基穩(wěn)定度、秒穩(wěn)、短穩(wěn)等。
13)相位噪聲(Phase noise)
振蕩器短期頻率穩(wěn)定度的頻域量度,通常用相應(yīng)起伏功率譜密度SΨ(f) 表示,其中相位起伏函數(shù)為Ψ(f)=2πFt-2πF0t
注:抖動(dòng)是振蕩器短期頻率穩(wěn)定度的時(shí)域量度,實(shí)際上和相位噪聲都是頻率短期穩(wěn)定度的一種度量方式。
14)其他指標(biāo):功耗,開(kāi)機(jī)特性,重現(xiàn)性,可工作溫度范圍,抗機(jī)械沖擊性能,抗電脈沖沖擊性能,存儲(chǔ)溫度范圍, 重力加速度頻率穩(wěn)定度,恒溫報(bào)警,三態(tài)控制.
資料下載地址:
http://www.ractron.com.cn/ractron_Files.html
OCXO Oven controlled Crystal Oscillators 恒溫晶振
一、應(yīng)用
通訊、航空、航天、軍事、移動(dòng)通信、數(shù)字程控交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、接入網(wǎng)、光傳輸、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、無(wú)線(xiàn)通信、測(cè)試設(shè)備、鎖相環(huán)電路SDH、SONET、ATM、WLL、PCS基站、蜂窩基站、頻率合成器
二、主要技術(shù)指標(biāo)
1)Frequency Range 頻率范圍:1.00-200.00MHz
2.5MHz,3.2MHz,4.608MHz,4.096MHz,5MHz,5.12MHz,6.4MHz,6.5MHz,6.72996MHz,
8.192MHz,9.216MHz,10MHz,10.24MHz,12MHz,12.24MHz,12.288MHz,12.8MHz,13MHz,14.4MHz,
14.7456MHz,14.85MHz,16MHz,16.32MHz,16.368MHz ,16.384MHz,16.8MHz,17MHz,
18.432MHz,19.2MHz,19.44MHz,19.68MHz,19.7985MHz,19.8MHz,20MHz,20.46MHz,20.48MHz,
20.82857MHz,24MHz,24.576MHz,25MHz,25.6MHz,26MHz,26.451788MHz,27MHz,29.952MHz,
32MHz,32.768MHz,33MHz,36.864MHz,38MHz,38.88MHz,40MHz,50MHz,61.44MHz,77.76MHz,
100MHz,120MHz,122.88MHz,140MHz,160MHz,180MHz,200MHz
2)SC Cut OCXO AT Cut OCXO
3)Initial Calibration 頻率準(zhǔn)確度: A ≤±0.5ppm @
C ≤±0.05ppm @
4)Frequency Adjustment 頻率調(diào)整: 1 ≥ ±0.5ppm 2 ≥ ±1.0ppm 3 ≥ ±3.0ppm
4 ≥ ±5.0ppm 5 ≥ ±7.0ppm 6 ≥ ±10ppm
5)Control Voltage壓控電壓 : 0 - 5V
6)Operating Temperature 工作溫度范圍: E 0-+
H -30-+
7)Frequency Stability 溫度頻率穩(wěn)定度: 1 ppb = ppm 1/1000
K ±0.1ppm L ±0.05ppm M ±0.03ppm N ±0.02ppm
O ±0.01ppm P ±0.03ppm Q ±0.005ppm R ±0.001ppm
8)Output Waveb 輸出波形: 1 HCMOS 2 TTL 3 ACMOS
4 Sine 輸出電平 ≥+2dBm ≥+5dBm @ 50Ω
諧波抑制 ≤-20dBc ≤-30dBc @ 50Ω
雜波抑制 ≤-70dBc ≤-75dBc @ 50Ω
5 Clipped Sine ≥1Vp-p 10kΩ//10pF
9)Supply Voltage 工作電壓范圍: S 3.3V T 5.0V U 12.0V W 15.0V
10)Power Consumption 功耗:Warm up 開(kāi)機(jī) ≤3.5W-7.0W
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