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如何选用晶体振荡器
发布时间:2013/6/9 9:25:11   阅读:7316次
客户自行指定规格的恒温晶体振荡器时需用注意的问题:
 
     首先晶振指标提的并不是尽可能的越高就越好,不同场合有不同的要求,如果不合理地提高各个指标的要求,必定会造成成本的大量提高和给各方面的工作带来意想不到的困难。
   标称频率
  是晶振在满足电源电压、负载、压控电压要求条件下的输出频率,只能根据用户要求选用,供货商无法改变。
   频率准确度
晶振的频率准确度的提出只作为一种验证的手段。这个指标是不重要的,因为指标订的太高,经过很短的一段时间就会超过了。如日老化率为1E-8的晶振,频率准确度订为1E-7,那么10天左右就超过了。它只不过是为厂家提供一个出厂调整的指标。可以作为一个对晶振质量进行检验的次要指标来制定,可以提的宽松一点,不要作为检验的死指标。
    压控范围
“最低准确度”和“牵引范围”产生了矛盾的时候,可以让步于牵引范围。也就是说,压控范围可留有一定的富裕度。设富裕度为10%是合理的。
     不要以为,富裕度(晶振的压控范围)取得越大越保险,因为锁相环还要满足“初始最大频率偏差”这个进网参数,另外还有压控特性的线性问题。
     在整个压控范围内,最少需要分成多少个频率点?从上面介绍可知:“初始最大频率偏差”就是两个频率点的最大频率间隔,所以,晶振压控范围/初始最大频率偏差=最少频率点。对2,3级钟计算如下:
    2级钟:2×4E-7/5E-10=1600;
    3级钟:2×4.6E-6/1E-8=920。
    压控特性的线性问题也会影响频率点的数目,要根据特性最平的部分(单位电压频偏最小)去考虑,因此频率点会增加,线性越差,增加的就越多。考虑到一般压控特性的线性要求为10%,所以频率点也约增加10%。也就是说,压控范围增加约20%。2级钟取2×5E-7的频率点数为2000;3级钟取2×6E-7的频率点数为1200。
     因此,压控电压也需要有同样多的点,这需要11位(可产生2048个点)的数摸转换器。考虑到下列原因:频率点的间隔取小一点有利于指标的提高;没有11位的DAC;高位数的DAC其低位的线性不是特别可靠。选用12位的DAC适合适的。
    采用模拟锁相环的时钟可以不受这个约束,可以采用较宽的压控范围。前面说过,晶振不能做到很宽的压控范围,而且线性不好。幸好模拟锁相环对线性的要求不高,可以放宽对线性的要求,但压控范围还是要尽可能的窄。
     温度频率稳定度
  温度频率稳定度是指晶振的输出频率随环境温度的变化量,是一个很重要的技术指标,恒温晶振的温度频率稳定度一般在几个±ppb到几百个±ppb。其温度范围一般在—40℃~+85℃以内,建议用户根据实际需要选用,因为选取用的温度范围越宽、温度频率稳定度越高,成本也越高。
     输出波形、外形尺寸
根据实际需求选用即可,但外形尺寸越小,制造困难越大,成本也越高。
     相位噪声和短稳
相位噪声和短稳越低,成本越高,具体参考后面的技术规格,建议用户根据实际需要选用。
      老化率
   恒温晶振一般要求日老化和年老化,指标较低的温补晶振则只看年老化,恒温晶振的日老化一般±.3ppb~±5ppb,业内一般认为年老化是日老化的100倍。这也是晶振的一个重要指标之一。建议用户根据实际需要选用。
      电压特性和负载特性
   电压特性和负载特性一般在零点几个±ppb到几个±ppb。是由电路和器件的能力所决定,建议用户根据实际需要选用。
      功耗(开机电流和稳定电流)
   对于指标较高的恒温晶振而言,功耗越小,控温电流也越小,对温度频率稳定度不利,这和晶振的电源电压和外形尺寸相似,能大不小,有利于节约成本。
      电源电压
   晶振的电源电压一般有:3.3V、5.0V、9.0V、12V、15V几种,用户应根据设计需要选用。
      负载
   要和用户的电路匹配,只能根据用户要求选用,供货商无法改变。
      打标
  采用激光打标,外形美观,必要时可按用户需要打标。
      封装形式
  采用电阻焊封装取代传统的锡封,可以很好地避免晶振在封壳的过程中,经受高温,影响晶振的稳定度或带来其它隐患。
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