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VCXO Oscillator的內(nèi)部應用程序及性能

來源:http://m.netflixyz.com 作者:金洛鑫電子 2019年05月15
   近年來VCXO Oscillator的應用次數(shù)愈加頻率,這是一種電壓控制型的有源晶振,穩(wěn)定性高,功耗低,低相位抖動,部分型號還具有差分信號輸出功能??梢哉f是比較高端的頻率元件了,應用在中高端產(chǎn)品身上可發(fā)揮優(yōu)良的效果。VCXO晶振的頻率范圍一般比較高,一般客戶采購100M和以上的頻點,常用的幾種頻率是100.000MHz,125.000MHz,156.250MHz等。
   您的應用是否需要超穩(wěn)定的頻率源?如何微調(diào)頻率源的能力?聽起來像壓控晶體振蕩器(VCXO)可能是您的特定需求的絕佳選擇!通過使用晶體振蕩器作為VCXO中電路的基礎,可以保持高水平的頻率穩(wěn)定性和低水平的相位噪聲,同時仍能夠在很小的范圍內(nèi)控制頻率。在這篇文章中,您將學習VCXO的所有必要基礎知識,它們?nèi)绾喂ぷ?,以及它們對特定應用程序如此強大的原因?/span>
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探索VCXO電路:
   VCXO的基本電路包括一個標準石英晶體振蕩器,但有一個電子裝置可以稍微調(diào)諧或“拉”頻率。這幾乎總是使用變?nèi)荻O管或變?nèi)荻O管來實現(xiàn)。在大多數(shù)VCXO中,一對背對背二極管放置在晶體上。反向偏壓施加到二極管的陽極,然后二極管充當晶體上的可變電容器。在大多數(shù)情況下,使用Colpitts振蕩器電路。
   可以拉動晶體頻率的量取決于多種因素,包括施加的電容水平,電路條件本身和晶體。然而,頻率不能拉得太遠,因為晶體的活性隨著晶體上的電容水平的增加而降低。如果需要將VCXO拉大范圍,則可以將電感器并入電路中。
VCXO表現(xiàn):優(yōu)點和缺點
   使用這種方法,VCXO頻率變化約為35至50ppm/伏的數(shù)字相當容易實現(xiàn),具有這些數(shù)字的VCXO非常常見。當然,可以拉動VCXO的頻率的事實降低了Oscillator電路的整體性能。振蕩器的相位噪聲性能降低,因為諧振器的有效Q顯著降低。另外,頻率穩(wěn)定性不太好。
   VCXO的主要問題之一是溫度漂移。由于這在電壓控制范圍內(nèi)變化,因此無法針對所有級別的控制電壓進行優(yōu)化,最終設計是折衷方案。在沒有其他形式的溫度補償?shù)那闆r下使用時,它們可能比其他形式的晶體振蕩器漂移更多。
VCXO應用程序:
   VCXO用于許多應用程序。它們用于TCXO溫補晶振,其中溫度補償電壓施加到VCXO的控制端子。通過這種方式可以顯著降低漂移,但性能仍然不如完整的Oven Controlled Crystal Oscillator。在另一個應用中,VCXO經(jīng)常出現(xiàn)在窄帶鎖相環(huán)中,其中只需要少量的頻率變化。
指定VCXO的因素:
   許多VCXO是作為這些項目的專業(yè)供應商提供的模塊訂購的。必須正確指定它們才能獲得所需的產(chǎn)品。指定VCXO時,通常需要以下參數(shù):
   頻率:對于頻率超過1.0MHz且低于此頻率的頻率,通常以MHz為單位。還需要將其指定為正確的小數(shù)位數(shù),以使制造商能夠確定所需的所需頻率。有關正確的數(shù)字,請參閱制造商詳細信息-通常為六位或七位有效數(shù)字。
   輸出:許多應用程序都需要VCXO晶振。有些可能被起訴以驅動不同形式的邏輯,而其他可能是模擬應用所需要的。的輸出要求是整個說明書中的一個重要因素。
   頻率穩(wěn)定性:即使VCXO是可變的,仍然需要指定基本的頻率穩(wěn)定性。通常,這是在室溫,20°C和電壓控制點設置為其中心值的情況下完成的。頻率穩(wěn)定性用于在工作溫度范圍內(nèi)操作。該值以百萬分率ppm表示。標準穩(wěn)定性規(guī)格通常為±25ppm,±50ppm和±100ppm。
   電源電壓:必須指定電源電壓,以確保其在預期的設備內(nèi)運行。理想情況下,它應該能夠在預期的供應容差之外運行,這樣任何輕微的不匹配都不會引起問題。
   工作溫度范圍:大多數(shù)裝置具有可在其上工作的溫度工作范圍。因此,有必要為VCXO振蕩器指定范圍。主要有三個范圍:1、0-70°C-通常稱為商業(yè)溫度范圍。在辦公室或實驗室環(huán)境中操作通常是令人滿意的。2、-10-+70°C-溫度范圍可能波動較大的工業(yè)范圍。3、-40-+85°C-接近軍事范圍(通常為-40至+125°C),需要更大的溫度范圍。例如,可以在外部使用的設備。
   注意:設備中的溫度通常會升高。這意味著組件將在遠高于環(huán)境外部溫度的情況下運行。在確定可能需要的溫度范圍時必須考慮到這一點。
   可推動性:可牽引性是VCXO壓控晶體振蕩器在控制電壓的給定變化下可以被拉動的頻率范圍。對于給定電壓,它以百萬分率ppm表示。正如預期的那樣,大的可牽引性數(shù)字可以提供更大的調(diào)諧范圍,但VCXO將提供更小的可牽引性,從而提供更高的穩(wěn)定性和更低的相位噪聲。
   封裝:由于VCXO晶振有多種形式,因此需要指定封裝,并且可以提供從通孔安裝到表面貼裝的各種選項。此外,諸如帶和卷軸之類的選項通??捎糜谑褂米詣踊圃鞕C械的大規(guī)模制造。

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