組成TCXO振蕩器的5個核心元器件和元素
　　如今市場上最常見的振蕩器類型主要有SPXO,OCXO,VCXO,TCXO,VC-TCXO等,這是屬于石英分類的,硅晶的只有MEMS系列,但今天我們主要來重點講下溫補晶振,并為大家普及一些相關的基礎知識.我們都知道TCXO是具備溫度補償型網(wǎng)絡作用的,那么有沒有想過,一顆完整的TCXO晶振,是怎么組成嗎?我們對TCXO的功能和性能非常了解,但是它是如何制造,內部是什么構架都不清楚,今天就來為大家解開這個迷惑.
推出TCXO(溫度補償晶體振蕩器):
　　TCXO,溫補振蕩器(Xtal振蕩器)是一種晶體振蕩器,用于需要在很小的空間內以合理的成本提供精密頻率源的晶體振蕩器.通過在石英晶體振蕩器模塊中應用溫度補償,可以大大改善晶體的基本性能.考慮到它們的實用性,許多供應商可以提供各種各樣的封裝和安裝座(表面,通孔).一些TCXO與許多用于通孔安裝的集成電路中使用的雙列直插格式兼容.
如何最小化溫度對石英晶體的影響?
　　盡管晶體振蕩器提供了高度穩(wěn)定的振蕩器形式,但它們仍受溫度影響.振蕩器內部切割的晶體類型可以幫助最大程度地降低溫度的影響,但它們仍會受到一定程度的影響.對于稱為AT切割的晶體切割,可以在正常環(huán)境溫度附近將溫度隨溫度的漂移降至最低,但漂移速率將高于或低于此溫度.
石英晶體的典型頻率/溫度曲線:
　　溫度的影響在很大程度上可重復且可定義.因此,可以使用溫度補償晶體振蕩器TCXO補償許多影響.下表列出了典型或預期性能水平的典型比較:
[TCXO解決方案]
　　TCXO調整振蕩器的頻率,以補償由于溫度變化而發(fā)生的變化.為此,TCXO的主要元件是壓控晶體振蕩器(VCXO晶振).如下圖所示,該電路連接到檢測溫度并向振蕩器施加小的校正電壓的電路.

構成整個溫度控制振蕩器的有5種不同的元器件:
1.補償網(wǎng)絡
　　補償網(wǎng)絡是整個系統(tǒng)運行的關鍵.上面顯示了振蕩器溫度頻率響應的近似曲線.實際曲線可以近似地以三階多項式的形式表示,盡管更精確的表示考慮了一些非線性,并且計算出接近五階多項式.補償網(wǎng)絡需要感測溫度并產生與之相反的電壓.早期的設計將使用模擬電路,并且通常直接使用電容器,電阻器和熱敏電阻的網(wǎng)絡來直接控制振蕩頻率.這種類型的電路包括補償網(wǎng)絡圖上的方框和晶體頻率拉動方框.
　　TCXO溫度線性化的補償電壓:當前,技術通常采用間接方法,其中在補償網(wǎng)絡中感測溫度,并產生電壓,該電壓提供與溫度曲線相反的頻率變化.這可以通過使用模擬組件來實現(xiàn),但是當前的TCXO溫補振蕩器技術通常會結合某種形式的數(shù)字信號處理,以產生更準確的響應,并可能通過使用特定振蕩器的響應對ROM進行編程來分別線性化單元.DSP電路通常包含在特殊的ASIC中,以使其能夠針對應用進行定制,而不會消耗太多電流.
2.振蕩器上拉電路
　　一旦產生電壓,就將其施加到可以拉低晶體振蕩器頻率的電路上.通常,它包含一個變容二極管和一些低通濾波.
3.晶體振蕩器電路本身
　　所述晶體振蕩器電路通常是一個標準的電路,而是一個被設計成得到的操作條件用于與理想驅動水平等晶體.
4.穩(wěn)壓器
　　為了防止外部電壓變化引起不希望的頻率偏移,整個TCXO應該安裝一個電壓調節(jié)器,該電壓調節(jié)器本身不應引起不希望的溫度影響.
5.緩沖放大器
　　需要一個緩沖放大器來增加輸出驅動.它應該為石英晶體振蕩器提供隔離,使其免受可能看到的任何外部負載變化的影響.
　　TCXO通常進行外部調整,以使頻率能夠定期重置.這使得能夠消除晶體老化的影響.校準調整之間的時間間隔取決于所需的精度,但通常可能為六個月或一年.如果需要非常高的精度,則可以使用更短的時間.
組成TCXO振蕩器的5個核心元器件和元素

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