改進(jìn)的TCXO OSCillator技術(shù)可用于小型電池
來(lái)源：http://www.ytxiaoping.cn 作者：金洛鑫電子 2019年05月16
相比前10年或更早之前，TCXO晶振的制造技術(shù)和生產(chǎn)工藝，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步和改變，尤其是在尺寸方面，縮小了好幾倍。目前最小體積的溫補(bǔ)晶振是1.6*1.2mm的，基本上可以應(yīng)用到任何一種小型設(shè)備上，可以說(shuō)幾乎不占任何空間。用于TCXO OSCillator身上的金屬封裝技術(shù)，也越來(lái)越先進(jìn)。
TCXO技術(shù)已在手機(jī)和GPS應(yīng)用中使用多年，TCXO是溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，具有用于施加到電壓控制引腳的溫度變化的校正電壓。在本申請(qǐng)中所使用的IC具有一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)5個(gè)產(chǎn)生施加到振蕩器的校正電壓階補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
TCXO技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，提供了時(shí)鐘解決方案，曾經(jīng)是烤箱補(bǔ)償（有時(shí)稱為恒溫）晶體振蕩器（OCXO）的獨(dú)家產(chǎn)品。OCXO晶振中使用的技術(shù)在晶體周圍構(gòu)建了一個(gè)加熱器，因此該器件可以在一個(gè)高溫下穩(wěn)定，不會(huì)暴露在環(huán)境中的溫度變化中。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）標(biāo)題為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的同步接口標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/T1.101-1987），Stratum3振蕩器在-40℃至85℃下需要±0.28ppm。有一段時(shí)間，這只能使用OCXO技術(shù)提供。現(xiàn)在，TCXO技術(shù)是用于支持Stratum3要求的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
在有限的溫度范圍內(nèi)，TCXO OSCillator已經(jīng)比Stratum3更加穩(wěn)定。目前同類最佳的TCXO技術(shù)在0°C至70°C的溫度范圍內(nèi)具有±50ppb的頻率溫度穩(wěn)定性。TCXO補(bǔ)償效果的限制因素是晶體曲線的純度以及用于補(bǔ)償器件的IC的階數(shù)和步進(jìn)分辨率。表1顯示了TCXO和OCXO技術(shù)之間的比較。TCXO與OCXO技術(shù)相比，兩個(gè)最顯著的優(yōu)勢(shì)是功耗更低，穩(wěn)定時(shí)間更快。TCXO晶振通常需要OCXO所需電流的約1％，并且穩(wěn)定性以秒或分?jǐn)?shù)秒來(lái)測(cè)量。
表1還示出了OeM8產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)TCXO和OCXO技術(shù)的快速比較。OeM8是Pletronics的OeM系列頻率控制設(shè)備的擴(kuò)展，是一種改進(jìn)的TCXO，可將±50ppb的穩(wěn)定性擴(kuò)展到-40°C至85°C的工作溫度范圍。與典型的TCXO相比，OeM8消耗的電流大約為20mA，但電流消耗是一致的，并且不會(huì)像傳統(tǒng)的OCXO有源晶振那樣隨溫度變化。該產(chǎn)品將±50ppb的穩(wěn)定性擴(kuò)展到工業(yè)溫度范圍，具有TCXO技術(shù)的低電流和快速穩(wěn)定時(shí)間特性。
典型的頻率與溫度特性如圖2所示。1個(gè)用于三個(gè)典型設(shè)備;頻率/溫度數(shù)據(jù)的步長(zhǎng)為1°C。設(shè)備的Allan方差和相位噪聲如圖2所示。
小型蜂窩回程需要精確的時(shí)序參考，以實(shí)現(xiàn)同步和定位目的。特別是，多層結(jié)構(gòu)內(nèi)的三維定位需要超精確的定時(shí)參考。OeM8與滿足此要求的OCXO類似。OeM8還具有更快的頻率穩(wěn)定性和更低功耗的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)在需要電池供電的電源的遠(yuǎn)程位置使用時(shí)，此性能有助于延長(zhǎng)電池壽命。雖然在這種小型電池回程應(yīng)用中OeM8應(yīng)被視為標(biāo)準(zhǔn)溫度補(bǔ)償晶體，但還有另一種產(chǎn)品OeM4也可用于小型電池應(yīng)用。OeM4具有顯著的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，其性能與OeM8類似，但在較窄的溫度范圍內(nèi)提供±50ppb的穩(wěn)定性：0℃至70℃。
微小型化生產(chǎn)的TCXO OSCillator的用處很大，成為除了OSC晶振之外，最受歡迎的振蕩器，在技術(shù)提升的同時(shí)也降低了成本，這也是為什么用戶熱衷于使用溫補(bǔ)晶振的原因之一。深圳市金洛鑫電子專門供應(yīng)海內(nèi)外幾十家不同品牌的溫補(bǔ)振蕩器，保證原裝正品，正規(guī)渠道訂購(gòu)，咨詢熱線：0755-27837162.
TCXO技術(shù)已在手機(jī)和GPS應(yīng)用中使用多年，TCXO是溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，具有用于施加到電壓控制引腳的溫度變化的校正電壓。在本申請(qǐng)中所使用的IC具有一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)5個(gè)產(chǎn)生施加到振蕩器的校正電壓階補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
TCXO技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，提供了時(shí)鐘解決方案，曾經(jīng)是烤箱補(bǔ)償（有時(shí)稱為恒溫）晶體振蕩器（OCXO）的獨(dú)家產(chǎn)品。OCXO晶振中使用的技術(shù)在晶體周圍構(gòu)建了一個(gè)加熱器，因此該器件可以在一個(gè)高溫下穩(wěn)定，不會(huì)暴露在環(huán)境中的溫度變化中。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）標(biāo)題為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的同步接口標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/T1.101-1987），Stratum3振蕩器在-40℃至85℃下需要±0.28ppm。有一段時(shí)間，這只能使用OCXO技術(shù)提供。現(xiàn)在，TCXO技術(shù)是用于支持Stratum3要求的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
在有限的溫度范圍內(nèi)，TCXO OSCillator已經(jīng)比Stratum3更加穩(wěn)定。目前同類最佳的TCXO技術(shù)在0°C至70°C的溫度范圍內(nèi)具有±50ppb的頻率溫度穩(wěn)定性。TCXO補(bǔ)償效果的限制因素是晶體曲線的純度以及用于補(bǔ)償器件的IC的階數(shù)和步進(jìn)分辨率。表1顯示了TCXO和OCXO技術(shù)之間的比較。TCXO與OCXO技術(shù)相比，兩個(gè)最顯著的優(yōu)勢(shì)是功耗更低，穩(wěn)定時(shí)間更快。TCXO晶振通常需要OCXO所需電流的約1％，并且穩(wěn)定性以秒或分?jǐn)?shù)秒來(lái)測(cè)量。
表1.與某些晶體振蕩器規(guī)范的比較
現(xiàn)有技術(shù)：表1還示出了OeM8產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)TCXO和OCXO技術(shù)的快速比較。OeM8是Pletronics的OeM系列頻率控制設(shè)備的擴(kuò)展，是一種改進(jìn)的TCXO，可將±50ppb的穩(wěn)定性擴(kuò)展到-40°C至85°C的工作溫度范圍。與典型的TCXO相比，OeM8消耗的電流大約為20mA，但電流消耗是一致的，并且不會(huì)像傳統(tǒng)的OCXO有源晶振那樣隨溫度變化。該產(chǎn)品將±50ppb的穩(wěn)定性擴(kuò)展到工業(yè)溫度范圍，具有TCXO技術(shù)的低電流和快速穩(wěn)定時(shí)間特性。
典型的頻率與溫度特性如圖2所示。1個(gè)用于三個(gè)典型設(shè)備;頻率/溫度數(shù)據(jù)的步長(zhǎng)為1°C。設(shè)備的Allan方差和相位噪聲如圖2所示。
圖1：三種典型OeM8器件的頻率與溫度性能
圖2：OeM8器件的Allen方差性能
圖3：OeM8設(shè)備的相位噪聲
小型蜂窩回程應(yīng)用：小型蜂窩回程需要精確的時(shí)序參考，以實(shí)現(xiàn)同步和定位目的。特別是，多層結(jié)構(gòu)內(nèi)的三維定位需要超精確的定時(shí)參考。OeM8與滿足此要求的OCXO類似。OeM8還具有更快的頻率穩(wěn)定性和更低功耗的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)在需要電池供電的電源的遠(yuǎn)程位置使用時(shí)，此性能有助于延長(zhǎng)電池壽命。雖然在這種小型電池回程應(yīng)用中OeM8應(yīng)被視為標(biāo)準(zhǔn)溫度補(bǔ)償晶體，但還有另一種產(chǎn)品OeM4也可用于小型電池應(yīng)用。OeM4具有顯著的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，其性能與OeM8類似，但在較窄的溫度范圍內(nèi)提供±50ppb的穩(wěn)定性：0℃至70℃。
微小型化生產(chǎn)的TCXO OSCillator的用處很大，成為除了OSC晶振之外，最受歡迎的振蕩器，在技術(shù)提升的同時(shí)也降低了成本，這也是為什么用戶熱衷于使用溫補(bǔ)晶振的原因之一。深圳市金洛鑫電子專門供應(yīng)海內(nèi)外幾十家不同品牌的溫補(bǔ)振蕩器，保證原裝正品，正規(guī)渠道訂購(gòu)，咨詢熱線：0755-27837162.
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