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溫補晶振是干什么的?這些知識要知道

2023/12/30
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什么是溫補晶振?溫補晶振定義為石英晶體振蕩器,采用補償方式制作,通過外圍電路將壓電應(yīng)時晶體原有的物理特性(壓電效應(yīng)下頻率隨溫度呈三次曲線變化,反轉(zhuǎn),使應(yīng)時晶體原有頻率隨溫度變化盡可能小。

溫補晶振在無線傳輸的應(yīng)用中,無線透明傳輸模塊以體積小、功耗低為重要發(fā)展指標。在正常工作條件下,常見的晶振頻率的精度可以達到百萬分之五十,而溫補晶振的精度更高。溫度補償晶振由恒溫槽控制電路振蕩電路組成。通常用熱敏電阻“橋”組成的差分串聯(lián)放大器來實現(xiàn)溫度控制。

高精度、低功耗、小型化是溫補晶振的主要優(yōu)勢。小型化和芯片制作的難點很多,其中主要有兩點:一是小型化會使應(yīng)時晶體振蕩器的頻率可變幅度變小,使得溫度補償更加困難;二是雙芯片封裝后,在其鍵合操作中,由于焊接溫度遠高于溫補晶振的最高允許溫度,晶振的頻率會發(fā)生變化,如果不采取局部散熱冷卻措施,很難將溫補晶振的頻率變化控制在0.5ppm以下。

晶體振蕩器是最簡單的晶體振蕩器,它只將晶體諧振器與振蕩器電路集成在一起,沒有溫度補償和溫度控制。溫補晶振的加入,使模塊可以適應(yīng)-40~ 85攝氏度的工作環(huán)境,即使在惡劣環(huán)境下也不影響無線傳輸。

溫補晶振特性還是需要了解自己需求的。尤其是溫補償晶振器是一種石英晶體振蕩器,它通過附加的溫度補償電路來減小環(huán)境溫度變化引起的振蕩頻率的變化。直接補償TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,與應(yīng)時水晶背振蕩器串聯(lián),這些都是需要了解的。

其實對于熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容的電容也相應(yīng)變化,從而抵消或減小振蕩頻率的溫漂。該補償方法電路簡單,成本低,節(jié)省印刷電路板的尺寸和空間,適用于小尺寸、低電壓、小電流的場合。當要求晶體振蕩器的精度小于1ppm時,直接補償法就不合適,這些都是溫補晶振特性,而且溫補晶振技術(shù)水平的提升還沒有達到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍然較大,了解這些挑選溫補晶振特性以后,就知道怎么使用和選擇了。

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