恆溫晶體振盪器檢視原始碼討論檢視歷史
| 恆溫晶體振盪器 |
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中文名稱；恆溫晶體振盪器
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恆溫晶體振盪器簡稱恆溫晶振，英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator),是利用恆溫槽使晶體振盪器中石英晶體諧振器的溫度保持恆定，將由周圍溫度變化引起的振盪器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振盪器。OCXO是由恆溫槽控制電路和振盪器電路構成的。通常人們是利用熱敏電阻"電橋"構成的差動串聯放大器，來實現溫度控制。[1]
應用領域
1)軍事和宇航領域:通訊導航、敵我識別器、雷達、傳感器、制導系統、引信、電子戰、聲納;
2) 科研與計量:原子鐘、測量設備、遙測、遙感、遙控;
3) 工業領域:通訊、電信、移動/蜂窩/便攜式終端、航空、航海、導航、儀器儀表、計算機、數字設備、顯示器、磁盤驅動器、調製解調器、標識/認證系統、傳感器;
4) 消費領域:手錶與時鐘、蜂窩與無繩電話機、普通電話機、呼叫器、音響設備、有線電視系統與電視機、PC、攝象機、業餘無線電器材、玩具、醫用裝置與設備;
5) 汽車領域:引擎控制，立體聲音響時鐘，傳感器，駕控計算機，GPS應用。
3 恆溫晶體振盪器 專業術語
1)頻率準確度:按規定條件要求，在基準溫度下測試，晶體振盪器的頻率相對於其規定標稱值的最大允許偏差，即(f-f0)/f0;
2)頻率-溫度穩定度:按規定條件要求，在規定溫度範圍內晶體振盪器輸出頻率的最大變化量相對於溫度範圍內輸出頻率極值之和的允許頻偏值，即±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);
3)頻率老化:晶體振盪器輸出頻率隨時間的變化，通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0至30天的總變化或1年內的預定總頻率變化等;
4)工作溫度範圍:振盪器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過規定的允許偏差的溫度範圍;
5)穩定時間:振盪器從初始加電到穩定工作在規定極限值所需要的時間;
6)相位噪聲:是指信號功率與噪聲功率的比率(C/N)，是表徵頻率顫抖的技術指標。在對預期信號既定補償處，以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲;
7)頻譜純度:頻率穩定度的一種頻域量度，它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對於總信號功率的分貝數來表示;
8)諧波失真:用不希望的信號頻譜分量與有用信號頻率的諧波關係描述的非線形失真;
9)再現性:振盪器經過規定的時間間隔，再加電一段時間後返回原來頻率的能力;
10)輸出功率:施加規定電壓和規定負載下，振盪器消耗的電能，用電壓與消耗電流的積表示;
11)輸出電壓(正弦波):施加規定的電壓和負載，在規定的時間內達到穩定後，用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓峰-峰值後換算的有效值。
參數
1、頻率準確度:按規定條件要求，在基準溫度下測試，晶體振盪器的頻率相對於其規定標稱值的最大允許偏差，即(f-f0)/f0;
2、頻率-溫度穩定度:按規定條件要求，在規定溫度範圍內晶體振盪器輸出頻率的最大變化量相對於溫度範圍內輸出頻率極值之和的允許頻偏值，即±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);
3、頻率老化:晶體振盪器輸出頻率隨時間的變化，通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0至30天的總變化或1年內的預定總頻率變化等;
4、工作溫度範圍:振盪器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過規定的允許偏差的溫度範圍;
5、穩定時間:振盪器從初始加電到穩定工作在規定極限值所需要的時間;
6、相位噪聲:是指信號功率和噪聲功率的比率(C/N)，是表徵頻率顫抖的技術指標。在對預期信號既定補償處，以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲;
7、頻譜純度:頻率穩定度的一種頻域量度，它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對於總信號功率的分貝數來表示;
8、諧波失真:用不希望的信號頻譜分量和有用信號頻率的諧波關係描述的非線形失真;
9、再現性:振盪器經過規定的時間間隔，再加電一段時間後返回原來頻率的能力;
10、輸出功率:施加規定電壓和規定負載下，振盪器消耗的電能，用電壓和消耗電流的積表示;
11、輸出電壓(正弦波):施加規定的電壓和負載，在規定的時間內達到穩定後，用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓峰-峰值後換算的有效值。
發展趨勢
1、小型化、薄片化和片式化:為滿足移動電話為代表的便攜式產品輕、薄、短小的要求，石英晶體振盪器的封裝由傳統的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30~100倍。採用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已經上市。
2、高精度和高穩定度，無補償式晶體振盪器總精度也能達到±25ppm，VCXO的頻率穩定度在10~7℃範圍內一般可達±20~100ppm，而OCXO在同一溫度範圍內頻率穩定度一般為±0.0001~5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。
3、低噪聲，高頻化，在GPS通信系統中是不允許頻率顫抖的，相位噪聲是表徵振盪器頻率顫抖的一個重要參數。OCXO主流產品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO外，其它類型的晶體振盪器最高輸出頻率不超過200MHz。例如用於GSM等移動電話的UCV4系列壓控振盪器，其頻率為650~1700MHz，電源電壓2.2~3.3V，工作電流8~10mA。
4、低作用，快速啟動，低電壓工作，低電平驅動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產品，電流損耗不超過2mA。石英晶體振盪器的快速啟動技術也取得突破性進展。例如日本精工生產的VG―2320SC型VCXO，在±0.1ppm規定值範圍條件下，頻率穩定時間小於4ms。日本東京陶瓷公司生產的SMDTCXO，在振盪啟動4ms後則可達到額定值的90[%]。OAK公司的10~25MHz的OCXO產品，在預熱5分鐘後，則能達到±0.01ppm的穩定度。
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