晶體老化是因為在生產(chǎn)晶體的時候存在應(yīng)力、污染物、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問題。應(yīng)力要經(jīng)過一段時間的變化才能穩(wěn)定,一種叫“應(yīng)力補(bǔ)償”的晶體切割方法(SC 切割法)使晶體有較好的特性。
短穩(wěn):短期穩(wěn)定度,觀察的時間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測量一連串的頻率值后,用阿倫方程計算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有儀器測量)。
重現(xiàn)性:定義:晶振經(jīng)長時間工作穩(wěn)定后關(guān)機(jī),停機(jī)一段時間t1(如24 小時),開機(jī)一段時間t2(如4 小時),測得頻率f1,再停機(jī)同一段時間t1,再開機(jī)同一段時間t2,測得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。
頻率壓控范圍:將頻率控制電壓從基準(zhǔn)電壓調(diào)到規(guī)定的終點電壓,石英晶體振蕩器頻率的小峰值改變量。
頻率壓控線性:和理想(直線)函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度,它以百分?jǐn)?shù)表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
石英晶體振蕩器
?、胖苯友a(bǔ)償型 直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補(bǔ)償方式電路簡單,成本較低,節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補(bǔ)償方式并不是很適宜。
?、崎g接補(bǔ)償型 間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補(bǔ)償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上,通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度。數(shù)字化間接溫度補(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器,將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補(bǔ)償,使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高,但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況
晶振質(zhì)量的好壞由什么決定了?有人會說從外觀的嶄新程度分辨,或者是外包裝,又或者產(chǎn)品印字標(biāo)識。這一切真的能有助于我們分辨晶振的好壞嗎?廣瑞泰知道像晶振這樣的電子元器件拿在手上我們是無法判斷其好壞程度的,通常晶振人所指的壞即是在電路工作中晶振不起振,或者時而穩(wěn)定時而不穩(wěn)定的現(xiàn)象!那么這一切現(xiàn)象終究是歸根于質(zhì)量問題還是晶振參數(shù)?
認(rèn)識晶振的重要性
晶振,全稱晶體振蕩器,它能夠產(chǎn)生處理器(CPU)執(zhí)行指令所必須要的時鐘頻率信號,CPU一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的,時鐘信號頻率越高,通常CPU的運行速度也就越快。 凡是包含CPU的電子產(chǎn)品,其中至少含有一個時鐘源,哪怕我們在電路板中看不到實際的振蕩電路,那也是晶振在芯片內(nèi)部被集成,往往被人們稱之為電路系統(tǒng)的心臟。一旦心臟停止跳動,整塊電路板可能出現(xiàn)癱瘓的狀況。