晶振电路采用手册

晶振电路被运用到军、民用型通讯广播电台，微波通信机器设备，程控交换机网络交换机，无线通信绝缘测试仪，BP机、手机发射塔，高端頻率电子计数器、GPS、卫星通讯、遥控器移动设备等。它有多种多样封裝，特性是电气设备特性标准各种各样。它有多种不一样的种类：工作电压操纵晶振电路（VCXO）、温度补偿晶振电路（TCXO）、控温晶振电路（OCXO），及其数据赔偿晶振电路（MCXO或DTCXO）,每一种种类都会有自身的特有特性。假如您必须使您的机器设备即开即用，您就需要采用VCXO或温补晶振，假如规定稳定性在0.5ppm之上，则需挑选数据温补晶振（MCXO）。仿真模拟温补晶振适用稳定性规定在5ppm～0.5ppm中间的要求。VCXO只适用于稳定性规定在5ppm下列的商品。在不用即开既用的条件下，假如必须数据信号稳定性超出0.1ppm的，可采用OCXO。

頻率可靠性的考虑到

晶振电路的关键特点之一是操作温度内的可靠性，它是决策震荡器价钱的主要要素。可靠性愈高或温度范围愈宽，元器件的价钱亦愈高。工业生产级标准的-40～ 75℃这一范畴通常仅仅出自于设计师们的习惯性，假若-30～ 70℃早已足够，那麼就无须去追求完美更宽的温度范围。 设计方案技术工程师要缜密决策特殊使用的具体必须，随后要求震荡器的稳定性。指标值过高代表着掏钱愈多。

结晶脆化是导致頻率改变的又一关键要素。依据总体目标设备的预期寿命不一样，有很多种办法能够变弱这类危害。结晶脆化会使輸出頻率依照对数曲线产生变化，换句话说在商品应用的第一年，这类状况才更为明显。比如，应用十年之上的结晶，其脆化速率大概是第一年的3倍。选用独特的结晶制作工艺能够改进这类状况，还可以选用调整的方式处理，例如，能够在操纵脚位上增加工作电压（即提升工作电压调节作用）等。

与稳定性相关的其它要素还包含电源电压、负荷转变 、相位噪声和颤动，这种指标值应当要求出去。针对工业品，有时候还必须明确提出震动、冲击性层面的指标值，军用品和航宇机器设备的需求通常大量，例如工作压力变动时的输出精度、受辐射源时的输出精度，这些。

輸出

务必考量的其他主要参数是輸出种类、相位噪声、颤动、工作电压特点、负荷特点、功能损耗、封装类型，针对工业品，有时候还需要考虑到冲击性和震动、及其干扰信号（EMI）。晶振电路可HCMOS/TTL兼容、ACMOS兼容、ECL和正弦波形輸出。每一种輸出种类都是有它的与众不同波型特点和主要用途。应当关心三态或相辅相成輸出的规定。对称、升高和上升幅度及其逻辑性脉冲信号对一些运用而言也需要做出要求。很多DSP和通讯主板芯片组通常必须严谨的对称（45%至55%）和更快的升高和上升幅度（低于5ns）。

相位噪声和颤动

在时域精确测量得到的相位噪声是短期内稳定性的真正度量。它可检测到核心頻率的1Hz以内和一般 精确测量到1MHz。

晶振电路的相位噪声在避开核心頻率的次数下明显改善。TCXO和OCXO震荡器及其其他运用基波或谐波电流方法的晶振电路具备较好的相位噪声特性。选用锁相环路合成器造成輸出頻率的震荡器比选用非锁相环路技术性的震荡器一般展现较弱的相位噪声特性。

颤动与相位噪声有关，可是它在频域下精确测量。以略微秒表明的颤动可以用有效值或峰—最高值测到。很多运用，比如网络通信、无线网络传输数据、ATM和SONET规定一定要达到严苛的拌动指标值。必须密切关注在这种操作系统中运用的震荡器的震动和相位噪声特点。

开关电源和负荷的危害

震荡器的頻率可靠性亦遭受震荡器电源电压变化及其震荡器负荷变化的危害。恰当挑选震荡器可将这种危害减到至少。设计师应在提议的电源电压输出精度和负荷下检测震荡器的特性。不可以期待只有额定值推动15pF的震荡器在推动50pF的时候会有好的主要表现。在超出提议的电源电压下工作中的震荡器亦会展现较弱的波形图和可靠性。

针对必须蓄电池供电系统的元器件，一定要考虑到功能损耗。引进3.3V的商品必定要开发设计在3.3V下工作中的震荡器。

较低的工作电压容许商品在低输出功率下运作。现如今绝大多数市面上的表层贴片震荡器在3.3V下工作中。很多选用传统式5V元器件的破孔式震荡器已经从新设计方案，便于3.3V下工作中。

封裝

与其他电子元器件类似，数字时钟震荡器亦选用越来越中小型的封裝。大一般信技术性有限责任公司可以依据顾客的必须制做多种类型、不一样规格的晶振电路（实际材料请参考产品说明书）。 一般 ，较微型的元器件较为中大型的表层贴片或破孔封裝元器件更价格昂贵。因此 ，中小型封裝通常要在特性、輸出挑选和工作频率挑选中间做出折中。

办公环境

晶振电路具体使用的条件必须深思熟虑。比如，高韧性的震动或冲击性会给震荡器产生难题。

除开很有可能造成物理学毁坏，震动或冲击性可在某种頻率下造成问题的姿势。这种外界磁感应的振荡会造成頻率颤动、提升噪音分量及其间断性震荡器无效。

针对规定独特EMI兼容的运用，EMI是另一个要首先考量的难题。除开选用适宜的PC母板合理布局技术性，关键的是挑选可给予辐射强度最少的数字时钟震荡器。

一般来说，具备比较慢升高/上升幅度的震荡器展现不错的EMI特点。

检验

针对晶振电路的检验, 一般 仅可用数字示波器(必须根据线路板给与通电)或频率计完成。数字万用表或其他检测仪等是不能检测的。要是没有标准或没有办法分辨其优劣时, 那只有选用代用法了,这也是立竿见影的。

晶振电路普遍的常见故障有: (a)內部走电； (b)內部引路； (c)霉变频偏；(d)与其说相接的外场电容器走电。从这种常见故障看,应用数字万用表的高阻档和检测仪的VI曲线图作用应能查验出(C),(D)项的常见故障，但这将取决它的破坏水平。

汇总

元器件型号选择时一般都需要空出一些容量，以确保设备的稳定性。采用较高端的元器件能够进一步减少无效几率，产生不确定性的经济效益，这一点在较为产品报价的情况下也需要充分考虑。要使震荡器的“总体特性”趋向均衡、有效，这就必须衡量例如稳定性、操作温度范畴、结晶脆化效用、相位噪声、成本费等多个方面要素，这儿的成本费不仅包括元器件的价钱，并且包括商品全使用寿命的应用成本费。

附表

下边详细介绍了好多个足够体现出一个晶振电路特性水准的性能指标，掌握那些标准的含意，将有益于设计方案技术工程师圆满完成设计方案新项目，与此同时还可以大大减少整机生产商的产品成本。

总频差：在要求的時间内，因为要求的作业和非工作中主要参数所有组成而导致的晶振电路頻率与给出允差頻率的较大频差。

表明：总频差包含頻率溫度稳定性、頻率常温下精确度、頻率脆化率、頻率电源电压稳定性（工作电压特点）和頻率负荷稳定性（负荷特点）一同导致的较大频差。一般只在对短期内频率稳定度关注，而对别的频率稳定度指标值不严格管理的场所选用。

頻率溫度稳定性：在允差开关电源和负荷下，工作中在要求温度范围内的没有暗含标准溫度或带暗含标准溫度的最高容许频偏。

表明：

fT=±(fmax-fmin)/(fmax fmin)

fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] fT：頻率溫度稳定性(没有暗含标准溫度)

fTref：頻率溫度稳定性(带暗含标准溫度)

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