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Bliley三種類型的恒溫晶振BOVTE-50MDB-DCCT如何建立精確的頻率控制?

來(lái)源:http://konuaer.com 作者:康華爾電子 2024年05月31

Bliley三種類型的恒溫晶振BOVTE-50MDB-DCCT如何建立精確的頻率控制?
溫度變化是造成晶體振蕩器頻率漂移的最重要因素。
影響頻率輸出的其他變量,如濕度和壓力,可以通過(guò)在真空或惰性氣體(如氮?dú)?中密封封裝晶體來(lái)輕松緩解。但是,在晶體振蕩器電路中控制溫度以實(shí)現(xiàn)精確的頻率輸出需要更高水平的電子RF設(shè)計(jì)獨(dú)創(chuàng)性。輸入:恒溫晶體振蕩器(OCXO)。
在這篇文章中,我們將看看三種類型的OCXO晶振可供RF工程師用于滿足各種設(shè)計(jì)要求,如頻率精度、預(yù)熱時(shí)間、晶體老化和功耗。
1,基本OCXO
OCXOs當(dāng)簡(jiǎn)單的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)無(wú)法滿足精密頻率控制應(yīng)用的挑戰(zhàn)性工作環(huán)境時(shí),就需要使用。所有晶體都有一個(gè)“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”,即最佳溫度,在該溫度下,溫度的相等變化將導(dǎo)致頻率的最小變化。
晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是通過(guò)從毛坯切割晶體的角度和其它晶體設(shè)計(jì)因素來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每種晶體在任何情況下都會(huì)略有不同,并且必須為每種生產(chǎn)的器件微調(diào)轉(zhuǎn)折點(diǎn)或烘箱設(shè)定溫度。晶體具有固有的晶格結(jié)構(gòu),因此交角對(duì)振蕩器性能有很大的影響。
入門級(jí)OCXO有源晶振使用溫度補(bǔ)償AT切割制造的晶體,具有一定的角度,因此晶格的溫度系數(shù)對(duì)晶體性能的影響最小。AT cut適合各種各樣的應(yīng)用,其中晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度不需要設(shè)置得太高,此時(shí)頻率漂移會(huì)再次增加。
對(duì)于較高轉(zhuǎn)折點(diǎn)的應(yīng)用,應(yīng)力補(bǔ)償(SC)切割是解決方案。水晶的切割類似于木工的復(fù)合斜切。在-20C至+200C的高溫范圍內(nèi),SC切割優(yōu)于AT切割。SC切割的FvT(頻率與溫度)性能比at切割高五倍。SC切對(duì)晶體老化也不太敏感。
與任何電子設(shè)計(jì)一樣,根據(jù)應(yīng)用的不同,總有一些不可避免的權(quán)衡需要考慮。深入比較AT和SC切割晶體的頻率與溫度穩(wěn)定性、晶體老化、g靈敏度、初始頻率精度、可用性和成本。
2,超穩(wěn)定的OCXO
這超穩(wěn)定OCXO該解決方案適用于面臨額外頻率漂移條件(溫度變化之外)的應(yīng)用,這些條件是由以下因素引起的:
●電路元件
●晶體管參數(shù)
●電源電壓變化
●雜散電容
●輸出負(fù)載
●熱量積聚
●震動(dòng)
Bliley進(jìn)口晶振的超穩(wěn)定OCXOs采用簡(jiǎn)單的表面貼裝設(shè)計(jì),具有極高的溫度穩(wěn)定性、快速預(yù)熱、低老化率和極低的相位噪聲。它們有兩種尺寸可供選擇,非常適合您的應(yīng)用。
3,雙恒溫晶體振蕩器(DOCXO)
基本OCXOs提供十億分之五十(ppb)范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性。隨著電信設(shè)備和新技術(shù)的不斷發(fā)展,射頻頻譜變得越來(lái)越擁擠,頻率控制現(xiàn)在要求精度達(dá)到1 ppb。微波通信時(shí)鐘、高精度醫(yī)療、測(cè)量和測(cè)試設(shè)備的干凈源信號(hào)以及儀器參考源都需要DOCXOs的1 ppb精度。
DOCXOs的其他優(yōu)勢(shì)包括:
●快速預(yù)熱時(shí)間
●低功耗
●良好的相位噪聲特性
●器件壽命期間的長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定性
●多電源電壓選項(xiàng)
百利科技公司的首席執(zhí)行官
在Bliley,我們致力于提供宇宙中最好的頻率控制設(shè)備,其石英晶體質(zhì)量無(wú)與倫比。我們了解RF工程師在權(quán)衡各種應(yīng)用的電子設(shè)計(jì)時(shí)面臨的挑戰(zhàn),我們提供您所需的OCXO選項(xiàng),以滿足您對(duì)控制、功耗、精度、器件壽命和苛刻工作環(huán)境的各種應(yīng)用需求。
Bliley Technologies是低噪聲頻率控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的全球領(lǐng)導(dǎo)者??偛课挥诿利惖馁e夕法尼亞州伊利市,我們64.000平方英尺的制造工廠使我們成為美國(guó)唯一一家在同一工廠生產(chǎn)晶體和振蕩器的公司。這使得我們經(jīng)驗(yàn)豐富的晶體振蕩器和機(jī)械工程師能夠與我們的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)緊密合作,開(kāi)發(fā)出整個(gè)頻率控制行業(yè)中最魯棒的設(shè)計(jì)。

Bliley三種類型的恒溫晶振BOVTE-50MDB-DCCT如何建立精確的頻率控制?
選擇超穩(wěn)定OCXO可能是明智之舉的5個(gè)原因
即使你坐上幾個(gè)小時(shí)試圖設(shè)定振蕩器的精確初始頻率,它仍然會(huì)漂移振蕩器將不能保持該頻率在整個(gè)使用過(guò)程中。在本帖中,您將了解頻率不穩(wěn)定的許多來(lái)源以及為什么超穩(wěn)定OCXO可能是萬(wàn)全之策。
有許多外部因素會(huì)對(duì)振蕩器的目標(biāo)頻率產(chǎn)生負(fù)面影響。中的變體單獨(dú)一個(gè)電路可以確定應(yīng)用程序的頻率波動(dòng)。例子包括:
電路元件
晶體管參數(shù)
電源電壓
雜散電容
輸出負(fù)載
此外,這里還有5種更常見(jiàn)的“吃頻器”,它們會(huì)從您的應(yīng)用中吸走石英振蕩器的頻率精度:
1,工作溫度范圍
環(huán)境溫度的波動(dòng)對(duì)石英晶振晶體頻率有很大影響。為了克服這種效應(yīng),開(kāi)發(fā)了恒溫晶體振蕩器,使晶體保持在持續(xù)升高的溫度下。即使在環(huán)境溫度變化時(shí),爐對(duì)晶體溫度的控制越好,OCXO的頻率穩(wěn)定性就越好。
2,活動(dòng)設(shè)備的工作點(diǎn)
必須仔細(xì)選擇電路中有源器件的工作點(diǎn),使其工作在其特性的線性部分。否則,晶體管參數(shù)可能會(huì)有變化。這將最終導(dǎo)致頻率不穩(wěn)定性.
3,機(jī)械振動(dòng)
當(dāng)涉及頻率穩(wěn)定性和相位噪聲問(wèn)題時(shí),機(jī)械振動(dòng)是一個(gè)非常常見(jiàn)的問(wèn)題。幸運(yùn)的是,這些問(wèn)題通常很容易避免或解決。這是因?yàn)槭⑹且环N壓電材料。最酷的是,你可以給晶體施加電壓,它就會(huì)振蕩或振動(dòng)。壞消息是,你可以施加一個(gè)振動(dòng),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓,在誘發(fā)振動(dòng)的頻率偏移中表現(xiàn)為相位噪聲。
我們最近寫了一篇很棒的深入的文章,關(guān)于如何在高動(dòng)態(tài)環(huán)境中降低相位噪聲.
4,熱量積聚
自然地,隨著電路運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),電路的溫度將開(kāi)始升高。這種熱量增加將導(dǎo)致頻率決定元件(電容器、電感器、電阻器等)的溫度升高。)去改變。在這種情況下,總頻率的變化通常很慢,有時(shí)會(huì)使不穩(wěn)定性不太明顯。
這里有另一個(gè)想法,石英晶體振蕩器能否在其指定溫度范圍之外工作?
5,操作電源
耦合到儲(chǔ)能電路的電源負(fù)載的任何變化都可能引起電路有效電阻的變化。當(dāng)然,這是導(dǎo)致頻率輸出漂移的原因。
解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)可能方法是使用穩(wěn)壓電源.
解決方案
是的,您可以避免使用單個(gè)設(shè)備忍受上述每個(gè)問(wèn)題源…但是為什么不嘗試使用單個(gè)設(shè)備覆蓋盡可能多的范圍呢?
使用高質(zhì)量,超穩(wěn)定OCXO(有時(shí)縮寫為USO或MRO)可能是最簡(jiǎn)單有效的解決方案。超穩(wěn)定恒溫晶體振蕩器(OCXO)是專為解決電路和應(yīng)用中頻率不穩(wěn)定的多種可能原因而設(shè)計(jì)的。
一些更高質(zhì)量的超穩(wěn)定OCXOs甚至提供非常高的穩(wěn)定性和溫度特性,防止溫度波動(dòng)影響振蕩器的穩(wěn)定性。
如果你認(rèn)為高質(zhì)量的超穩(wěn)定OCXO對(duì)于您的應(yīng)用來(lái)說(shuō),這可能是一個(gè)聰明而簡(jiǎn)單的選擇……看看我們?nèi)碌耐黄菩猿€(wěn)定OCXO系列振蕩器。他們已經(jīng)做好準(zhǔn)備,等待將您的應(yīng)用提升到下一個(gè)級(jí)別。

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