晶体振荡器概述

1、晶体振荡器概述目录晶体振荡器简介晶体振荡器分类使用案例振荡器结构石英晶体振荡器=晶体+振荡电路需要外部电源提供电压，方可产生频率，内部集成IC，也叫有源晶振不存在电路负载的匹配问题，精度较高，抗干扰能力较强，使用简单方便晶振封装形式一次封装晶振成本低失效率较高二次封装晶振成本高失效率较低常用于温补、恒温晶振晶振技术参数p 基准频率：理想条件下的振荡频率p 工作电压：1. 晶振需要外部提供电源电压，支持1.8V、2.5V、3.3V、5.0V2. 晶振输出信号的噪声与电源噪声紧密相关p 输出电平：支持多种电平：TTL、CMOS、HCMOS、LVCOME、LVPECL、LVDS等p 工作温度范围：如

2、：-2070，-4085，-55105p 频率精度如：15ppm -2070，25ppm -4085为晶振最为重要的参数，包含了由于温度变化、电源电压波动、负载变化等因素引起的频率偏差p 老化率：恒定条件下，频率精度与时间之间的关系p 启动时间：上电到晶振输出频率的偏差达到规定频率精度所需要的时间p 占空比：45%55%p 抖动晶振结构模型振荡电路：振荡电路：振荡、调谐、选频、放大振荡、调谐、选频、放大输出电路：输出电路：驱动、整形驱动、整形温度控制电路温度控制电路目录晶体振荡器简介晶体振荡器分类使用案例振荡器的分类晶体振荡器SMD封装普通晶体振荡器压控晶体振荡器温补晶体振荡器DIP封装普通晶

3、体振荡器压控晶体振荡器温补晶体振荡器恒温晶体振荡器数字补偿微机补偿数字补偿微机补偿晶振频温模型无补偿形式的振荡器温度补偿振荡器温度恒定振荡器普通晶体振荡器SPXO：最普通的晶振1. 无温度补偿功能，无电压控制功能2. 频率精度最高可以达到10ppm3. 不采用温度控制和温度补偿方式，它的频率-温度特性主要由所采用的晶体元件来确定晶体振荡IC一次封装一次封装压控式晶体振荡器VCXOVCXO：通过外部控制电压使振荡频率可调的晶体振荡器，特点：输出频率可调，一般控制范围为50ppm 200ppm。温度特性类似SPXO，主要由所采用的晶体元件来确定VCXO的振荡频率与CL密切相关，通过改变变容二极管外

4、加调整电压的大小，能改变CL，从而实现频率的调整VCXO控制电压及牵引n 控制电压：0.3V3.4V，用于调节输出频率，定义中央电压为调整范围的重点2Vn 牵引范围：从中央电压开始，降调整电压向最小或最大值方向调整，输出频率的变化范围，-160ppm120ppmn 中央电压调整量与频偏量非线性关系，如图，当控制电压大于1.7V时，频偏增益基本稳定在105ppm/V。n 绝对牵引范围：最重要的参数1. 绝对牵引范围=牵引范围-（由于温度变化、老化、电源波动、负载变化造成的频偏范围）2. 选型时，应参考绝对牵引范围，而不是牵引范围TCXO原理框图TCXO温度补偿TCXO补偿方式TCXO补偿方式间接

5、补偿型模拟式数字式直接补偿型 直接补偿：由热敏电阻和阻容元件组成温度补偿网络，温度变化时，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值发生变化，抵消温度漂移。补偿方式简单，成本低，精度可以做到1ppm 模拟式补偿：用热敏电阻组成温度-电压变换电路。并将此电压施加到变容二极管，对晶体的非线性频率漂移进行补偿。该补偿能实现0.5ppm的精度 数字式补偿：可以达到0.25ppm的精度OCXO原理OCXO是利用恒温槽使晶体振荡器的温度保持恒定，将周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量消减到最小的晶体振荡器，在OCXO中，有的只将石英晶体置于恒温槽中；有的是将石英晶体和有关重要元器件置于恒温槽中，还有的将石英晶

6、体置于内部的恒温槽中；而将振荡电路置于外部的恒温槽中进行温度补偿，实行双重恒温槽控制。OCXO主要用于移动通信基站、国防、导航、频率计数器、频谱和网络分析仪等设备、仪表中。OCXO的由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的，由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好，主要缺点是功耗大、体积大、稳定工作时间长晶振类型选择晶体振荡器25ppm5ppm普通晶体振荡器普通应用一次封装高可靠性二次封装5ppm0.5ppm温补晶体振荡器0.5ppm1ppb恒温晶体振荡器需要调频功能25ppm5ppm普通压控晶体振荡器5ppm0.5ppm温补压控晶体振荡器0.5ppm1ppb恒温压控晶体振荡器目录晶体振荡器简介晶体振荡器分类使用案例使用案例晶振输出一路驱动多路，负载过重，匹配不