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恒溫晶體振蕩器相關(guān)知識(shí)介紹

來源:常州市金壇萬華實(shí)驗(yàn)儀器廠(普通合伙)   2009年03月27日 17:06  

1 恒溫晶體振蕩器 基本原理
     恒溫晶體振蕩器簡稱恒溫晶振,英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator),是利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒定,將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到zui小的晶體振蕩器。OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋"構(gòu)成的差動(dòng)串聯(lián)放大器,來實(shí)現(xiàn)溫度控制。恒溫晶振的基本結(jié)構(gòu)見圖1。

2 恒溫晶體振蕩器 應(yīng)用領(lǐng)域
     1)軍事和宇航領(lǐng)域:通訊導(dǎo)航、敵我識(shí)別器、雷達(dá)、傳感器、制導(dǎo)系統(tǒng)、引信、電子戰(zhàn)、聲納;
     2) 科研與計(jì)量:原子鐘、測(cè)量設(shè)備、遙測(cè)、遙感、遙控;
     3) 工業(yè)領(lǐng)域:通訊、電信、移動(dòng)/蜂窩/便攜式終端、航空、航海、導(dǎo)航、儀器儀表、計(jì)算機(jī)、數(shù)字設(shè)備、顯示器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制解調(diào)器、標(biāo)識(shí)/認(rèn)證系統(tǒng)、傳感器;
     4) 消費(fèi)領(lǐng)域:手表與時(shí)鐘、蜂窩與無繩機(jī)、普通機(jī)、呼叫器、音響設(shè)備、有線電視系統(tǒng)與電視機(jī)、PC、攝象機(jī)、業(yè)余無線電器材、玩具、醫(yī)用裝置與設(shè)備;
     5) 汽車領(lǐng)域:引擎控制,立體聲音響時(shí)鐘,傳感器,駕控計(jì)算機(jī),GPS應(yīng)用。

3 恒溫晶體振蕩器 專業(yè)術(shù)語
     1)頻率準(zhǔn)確度:按規(guī)定條件要求,在基準(zhǔn)溫度下測(cè)試,晶體振蕩器的頻率相對(duì)于其規(guī)定標(biāo)稱值的zui大允許偏差,即(f-f0)/f0;
     2)頻率-溫度穩(wěn)定度:按規(guī)定條件要求,在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的zui大變化量相對(duì)于溫度范圍內(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值,即±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);
     3)頻率老化:晶體振蕩器輸出頻率隨時(shí)間的變化,通常用某一時(shí)間間隔的頻率來量度。如0至30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化等;
     4)工作溫度范圍:振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過規(guī)定的允許偏差的溫度范圍;
     5)穩(wěn)定時(shí)間:振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在規(guī)定極限值所需要的時(shí)間;
     6)相位噪聲:是指信號(hào)功率與噪聲功率的比率(C/N),是表征頻率顫抖的技術(shù)指標(biāo)。在對(duì)預(yù)期信號(hào)既定補(bǔ)償處,以1Hz帶寬為單位來測(cè)量相位噪聲;
     7)頻譜純度:頻率穩(wěn)定度的一種頻域量度,它通常用信號(hào)邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對(duì)于總信號(hào)功率的分貝數(shù)來表示;
     8)諧波失真:用不希望的信號(hào)頻譜分量與有用信號(hào)頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失真;
     9)再現(xiàn)性:振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間間隔,再加電一段時(shí)間后返回原來頻率的能力;
     10)輸出功率:施加規(guī)定電壓和規(guī)定負(fù)載下,振蕩器消耗的電能,用電壓與消耗電流的積表示;
     11)輸出電壓(正弦波):施加規(guī)定的電壓和負(fù)載,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定后,用RF表測(cè)得的有效值或用示波器測(cè)量電壓峰-峰值后換算的有效值。

4 水浴恒溫振蕩器訂貨及使用注意事項(xiàng)
     1)定貨須知
     用戶需根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù):如標(biāo)稱頻率、工作溫度范圍、工作電壓、外形尺寸、頻率溫度穩(wěn)定度、輸出波形、輸出幅度、輸出負(fù)載、輸入電流等。
     2)使用注意事項(xiàng)
     a) 晶振所加電源電壓幅值、允差、極性正確,注意電源紋波(低相噪晶振建議采用低紋波線形電源);
     b) 電源電壓不要超過工作電壓的10%以上,以免燒毀元器件;
     c) 請(qǐng)?jiān)诜漓o電環(huán)境中安裝產(chǎn)品(有IC電路的對(duì)此項(xiàng)作要求);
     d) 安裝、運(yùn)輸過程中對(duì)水浴恒溫振蕩器進(jìn)行保護(hù),注意輕拿輕放,避免高位跌落或碰撞引起的產(chǎn)品失效;
     e) 輸出負(fù)載要匹配;
     f) 建議采用手工焊接,焊接溫度不超過285℃,時(shí)間不超過5秒;
     g) 本恒溫晶振應(yīng)存放在-10℃~+40℃,相對(duì)濕度不大于80%,干燥通氣,周圍環(huán)境無酸性、堿性及其它有害氣體的庫房中。
 
恒溫晶體振蕩器相關(guān)知識(shí)介紹
 
1 恒溫晶體振蕩器基本原理
     恒溫晶體振蕩器簡稱恒溫晶振,英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator),是利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒定,將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到zui小的晶體振蕩器。OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋"構(gòu)成的差動(dòng)串聯(lián)放大器,來實(shí)現(xiàn)溫度控制。恒溫晶振的基本結(jié)構(gòu)見圖1。

2 恒溫晶體振蕩器的應(yīng)用領(lǐng)域
     1)軍事和宇航領(lǐng)域:通訊導(dǎo)航、敵我識(shí)別器、雷達(dá)、傳感器、制導(dǎo)系統(tǒng)、引信、電子戰(zhàn)、聲納;
     2) 科研與計(jì)量:原子鐘、測(cè)量設(shè)備、遙測(cè)、遙感、遙控;
     3) 工業(yè)領(lǐng)域:通訊、電信、移動(dòng)/蜂窩/便攜式終端、航空、航海、導(dǎo)航、儀器儀表、計(jì)算機(jī)、數(shù)字設(shè)備、顯示器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制解調(diào)器、標(biāo)識(shí)/認(rèn)證系統(tǒng)、傳感器;
     4) 消費(fèi)領(lǐng)域:手表與時(shí)鐘、蜂窩與無繩機(jī)、普通機(jī)、呼叫器、音響設(shè)備、有線電視系統(tǒng)與電視機(jī)、PC、攝象機(jī)、業(yè)余無線電器材、玩具、醫(yī)用裝置與設(shè)備;
     5) 汽車領(lǐng)域:引擎控制,立體聲音響時(shí)鐘,傳感器,駕控計(jì)算機(jī),GPS應(yīng)用。

3 水浴恒溫振蕩器專業(yè)術(shù)語
     1)頻率準(zhǔn)確度:按規(guī)定條件要求,在基準(zhǔn)溫度下測(cè)試,晶體振蕩器的頻率相對(duì)于其規(guī)定標(biāo)稱值的zui大允許偏差,即(f-f0)/f0;
     2)頻率-溫度穩(wěn)定度:按規(guī)定條件要求,在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的zui大變化量相對(duì)于溫度范圍內(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值,即±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);
     3)頻率老化:晶體振蕩器輸出頻率隨時(shí)間的變化,通常用某一時(shí)間間隔的頻率來量度。如0至30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化等;
     4)工作溫度范圍:振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過規(guī)定的允許偏差的溫度范圍;
     5)穩(wěn)定時(shí)間:振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在規(guī)定極限值所需要的時(shí)間;
     6)相位噪聲:是指信號(hào)功率與噪聲功率的比率(C/N),是表征頻率顫抖的技術(shù)指標(biāo)。在對(duì)預(yù)期信號(hào)既定補(bǔ)償處,以1Hz帶寬為單位來測(cè)量相位噪聲;
     7)頻譜純度:頻率穩(wěn)定度的一種頻域量度,它通常用信號(hào)邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對(duì)于總信號(hào)功率的分貝數(shù)來表示;
     8)諧波失真:用不希望的信號(hào)頻譜分量與有用信號(hào)頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失真;
     9)再現(xiàn)性:振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間間隔,再加電一段時(shí)間后返回原來頻率的能力;
     10)輸出功率:施加規(guī)定電壓和規(guī)定負(fù)載下,振蕩器消耗的電能,用電壓與消耗電流的積表示;
     11)輸出電壓(正弦波):施加規(guī)定的電壓和負(fù)載,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定后,用RF表測(cè)得的有效值或用示波器測(cè)量電壓峰-峰值后換算的有效值。

4 恒溫晶體振蕩器訂貨及使用注意事項(xiàng)
     1)定貨須知
     用戶需根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)參數(shù):如標(biāo)稱頻率、工作溫度范圍、工作電壓、外形尺寸、頻率溫度穩(wěn)定度、輸出波形、輸出幅度、輸出負(fù)載、輸入電流等。
     2)使用注意事項(xiàng)
     a) 晶振所加電源電壓幅值、允差、極性正確,注意電源紋波(低相噪晶振建議采用低紋波線形電源);
     b) 電源電壓不要超過工作電壓的10%以上,以免燒毀元器件;
     c) 請(qǐng)?jiān)诜漓o電環(huán)境中安裝產(chǎn)品(有IC電路的對(duì)此項(xiàng)作要求);
     d) 安裝、運(yùn)輸過程中對(duì)恒溫晶振進(jìn)行保護(hù),注意輕拿輕放,避免高位跌落或碰撞引起的產(chǎn)品失效;
     e) 輸出負(fù)載要匹配;
     f) 建議采用手工焊接,焊接溫度不超過285℃,時(shí)間不超過5秒;
     g) 本恒溫晶振應(yīng)存放在-10℃~+40℃,相對(duì)濕度不大于80%,干燥通氣,周圍環(huán)境無酸性、堿性及其它有害氣體的庫房中。

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