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來源:http://tqlwapf.cn 作者:konua 2013年03月13
微小型貼片(溫補振蕩器)簡歷
小型的貼片晶振高精度,低功耗和小型化,仍然是TCXO的研究課題。在小型化與片式化方面,
面臨不少困難,其中主要的有兩點:
一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小
溫度補償更加困難;二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中,
由于焊接溫度遠高于TCXO的最大允許溫度,會使晶體振子的頻率發(fā)生變化,
若不采限局部散熱降溫措施,難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
但是,TCXO的技術水平的提高并沒進入到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大 3.TCXO的應用石英晶體振蕩器的發(fā)展,及其在無線系統(tǒng)中的應用。
移動通信機電路框圖及其TCXO外觀 :
由于TCXO具有較高的頻率穩(wěn)定度,而且體積小,
在小電流下能夠快速啟動,其應用領域重點擴展到移動通信系統(tǒng)。
溫度補償晶體振蕩器(TCXO)
TCXO是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的
振蕩頻率變化量削減的一種有源晶振。
1TCXO的溫度補償方式 目前在TCXO中,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法
主要有直接補償和間接補償兩種類型:
?。?)直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,
在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時,
熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。
該補償方式電路簡單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電
流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不適宜
2)間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。
模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,
并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上,
通過晶振串聯(lián)電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。
該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低電壓情況下受到限制。
數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器,
將模擬量轉換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,
但具體的補償電路比較復雜,成本也較高,
只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。 2.TCXO發(fā)展現(xiàn)狀 TCXO在近十幾年中得到長足發(fā)展,
其中在精密TCXO的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面,日本居領先和主宰地位。
在70年代末汽車電話用TCXO的達20mm以上,
目前的主流產(chǎn)品降至0.4?,超小型化的TCXO器件體積僅為0.27%。在30年中,
TCXO的體積縮小了50余倍乃至100倍。
日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm,
在振蕩啟動4ms后即可達到額定振蕩幅度的90%。
金石(KSS)集團生產(chǎn)的TCXO貼片晶振頻率范圍為2~80MHz,
溫度從-10℃到60℃變化時的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm;
數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2~90MHz,
頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm(-30℃~+85℃)。
小型的貼片晶振高精度,低功耗和小型化,仍然是TCXO的研究課題。在小型化與片式化方面,
面臨不少困難,其中主要的有兩點:
一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小
溫度補償更加困難;二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中,
由于焊接溫度遠高于TCXO的最大允許溫度,會使晶體振子的頻率發(fā)生變化,
若不采限局部散熱降溫措施,難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
但是,TCXO的技術水平的提高并沒進入到極限,創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大 3.TCXO的應用石英晶體振蕩器的發(fā)展,及其在無線系統(tǒng)中的應用。
移動通信機電路框圖及其TCXO外觀 :
由于TCXO具有較高的頻率穩(wěn)定度,而且體積小,
在小電流下能夠快速啟動,其應用領域重點擴展到移動通信系統(tǒng)。
溫度補償晶體振蕩器(TCXO)
TCXO是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的
振蕩頻率變化量削減的一種有源晶振。
1TCXO的溫度補償方式 目前在TCXO中,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法
主要有直接補償和間接補償兩種類型:
?。?)直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,
在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時,
熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。
該補償方式電路簡單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電
流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不適宜
2)間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。
模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,
并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上,
通過晶振串聯(lián)電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。
該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低電壓情況下受到限制。
數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器,
將模擬量轉換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,
但具體的補償電路比較復雜,成本也較高,
只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。 2.TCXO發(fā)展現(xiàn)狀 TCXO在近十幾年中得到長足發(fā)展,
其中在精密TCXO的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面,日本居領先和主宰地位。
在70年代末汽車電話用TCXO的達20mm以上,
目前的主流產(chǎn)品降至0.4?,超小型化的TCXO器件體積僅為0.27%。在30年中,
TCXO的體積縮小了50余倍乃至100倍。
日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm,
在振蕩啟動4ms后即可達到額定振蕩幅度的90%。
金石(KSS)集團生產(chǎn)的TCXO貼片晶振頻率范圍為2~80MHz,
溫度從-10℃到60℃變化時的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm;
數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2~90MHz,
頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm(-30℃~+85℃)。
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