温补晶振的概述

2020-06-10 18:18:18 麦巧娜 50

    温补晶振工作原理

  温补晶振(TCXO)是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。TCXO中,对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型:

(1)直接补偿型 

    直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英水晶振子串联而成的。在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板(PCB)尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时,直接补偿方式并不适宜。

(2)间接补偿型 

    间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(A/D)变换器,将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。

    温补晶振的分类

    温度补偿晶体振荡器(TCXO)电压控制晶体振荡器(VCXO)恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。

    TCXO(温补晶振)

    是通过其附加的温度补偿电路使周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。它的温度补偿的原理呢就是通过改变振荡回路中的负载电容,使其随温度变化来补偿谐振器由于环境温度变化所产生的频率漂移。

    VCTCXO(压控温补晶振)

    可以通过晶振电压控制端调节压控电压来达到调节晶振频率准确度的目的。

    OCXO(恒温晶体振荡器)

    是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器,来实现温度控制的。

    补偿晶体振荡器(MTCXO)

    在TCXO中,微处理机补偿晶体振荡器(MTCXO)是一种比较新型的数字式温度补偿晶体振荡器。

    温补晶振用途广泛

    由于温补晶振良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点,因而广泛应用于通信、导航、雷达、测量仪表等电子设备中。作为它们的基准频率源,温补晶振是以上电子设备的关键性部件,被称为此类电子设备的“心脏”。

晶振

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