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關(guān)于TCXO溫補晶振基礎(chǔ)知識

發(fā)布時間:2024-09-03   點擊量:199

今天主要是想給大家講解一下TCXO溫補晶振的一些基礎(chǔ)知識和一些重要的性能參數(shù),給大家在選購TCXO溫度補償晶體振蕩器時有一個簡單的了解!

TCXO英文全稱Temperature Compensated Crystal Oscillator溫度補償晶體振蕩器,TCXO溫補晶振,大部分TCXO溫補晶振周圍是沒有外殼,所以不能防止環(huán)境溫度影響頻率。而TCXO內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,則取而代之的是,TCXO包含一個補償網(wǎng)絡(luò)(熱敏電阻),該網(wǎng)絡(luò)能夠感測環(huán)境溫度的變化,并調(diào)整施加在晶體上的電壓,使其與這些變化完全相反。以這種方式校正電壓可以抵消周圍空氣溫度變化的影響,并保持頻率穩(wěn)定。


標準的TCXO溫補晶振產(chǎn)品具有相當多的性能參數(shù)。一些最常見的性能數(shù)據(jù)總結(jié)如下:

TCXO溫補晶振ppm精度性能:TCXO的溫度性能優(yōu)于普通晶體振蕩器。普通晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性,常溫為±10ppm或更大,溫度頻率精度為±20ppm乃至更大,而TCXO溫補晶振常溫25°C時為±1.5ppm乃至更小,而溫度穩(wěn)定性可以從±0.1ppm~±2.0ppm,精度可以看到好到10到40倍的改善。

功耗:鑒于需要額外的電路,TCXO的功耗將大于普通振蕩器。此外,成本也更高。還應(yīng)記住的是,TCXO溫補晶振在啟動后需要一小段時間才能穩(wěn)定下來。這個時間可能是100ms,也可能更長,取決于設(shè)計。

TCXO可以根據(jù)其設(shè)計方式和最終用戶的要求提供各種封裝。最常見的結(jié)構(gòu)形式是在小型印刷電路板上構(gòu)建電路,該電路板可安裝在板狀金屬封裝中。這樣就可以安裝到整個設(shè)備的主電路板上。由于晶體本身是密封的,這意味著整個 TCXO 封裝的密封性并不重要,甚至在大多數(shù)應(yīng)用中都不需要密封。

TCXO封裝:TCXO可以根據(jù)其設(shè)計方式和最終用戶的要求以各種封裝形式提供。目前最常見的結(jié)構(gòu)方式也是像普通晶體振蕩器一樣的貼片封裝和插件封裝,比較特殊點的結(jié)構(gòu)形式是在小型印刷電路板上構(gòu)建電路,該電路板可以裝在電鍍金屬封裝中。然后,這適用于安裝到整個設(shè)備的主電路板上。由于晶體本身是密封的,這意味著整個TCXO封裝的密封并不重要,甚至大多數(shù)應(yīng)用都不需要密封。目前TCXO溫補晶振產(chǎn)品貼片封裝系列最小尺寸可以做到SMD1612(1.6×1.2),比較常規(guī)的尺寸有SMD1612(1.6×1.2)、SMD2016(2.0×1.6)、SMD2520(2.5×2.0)、SMD33225(3.2×2.5)、SMD5032(5.0×3.2)、SMD7050(7.0×5.0)、SMD1409(14.0×9.0)等,插件封裝主要有全尺寸DIP14(20×12)這個系列。


輸出信號:TCXO溫補晶振我們常見的輸出信號有削峰正弦波和CMOS較多,有少部分輸出信號有LVDS、LVPECL、HCSL、CML等差分信號輸出。但是較多的還是削峰正弦波,相對CMOS輸出信號,優(yōu)點有非諧波抑制、電磁干擾減少、溫度穩(wěn)定性好、相位噪聲好、低功率、頻率穩(wěn)定性好等優(yōu)點。如果需要正弦波輸出,則必須在一開始就選擇正弦波輸出,但這就將限制可供選擇的范圍。


電源要求:實際功率要求取決于設(shè)備。但市場上主流的供電電壓采用3.3V的供電,功耗可能最低至2.0 mA,如果使用1.8V的電源供電,功耗可做到更低,削峰正弦波的功耗要比CMOS的功耗要低,差分信號輸出則功耗更高。

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