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直插晶體諧振器(DIP)
晶體諧振器(DIP)也叫直插無(wú)源晶振,需要用數(shù)字信號(hào)處理DSP片內(nèi)的振蕩器;無(wú)源晶振沒(méi)有電壓的,信號(hào)電平是可變的,也就是說(shuō)是根據(jù)起振電路來(lái)決定的。同樣的晶體可以適用于多種電壓,可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的DSP,而且價(jià)格通常也較低。無(wú)源晶振通常需要準(zhǔn)確匹配外圍電路(用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。
晶體振蕩器的發(fā)展
1、小型化、薄片化和片式化:為滿(mǎn)足移動(dòng)電話(huà)為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求,石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉(zhuǎn)變。例如TCXO這類(lèi)器件的體積縮小了30~100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已經(jīng)上市。
2、高精度與高穩(wěn)定度,目前無(wú)補(bǔ)償式晶體振蕩器總精度也能達(dá)到±25ppm,VCXO的頻率穩(wěn)定度在10~7℃范圍內(nèi)一般可達(dá)±20~100ppm,而OCXO在同一溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度一般為±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
3、低噪聲,高頻化,在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的,相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個(gè)重要參數(shù)。目前OCXO主品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO外,其它類(lèi)型的晶體振蕩器輸出頻率不超過(guò)200MHz。例如用于GSM等移動(dòng)電話(huà)的UCV4系列壓控振蕩器,其頻率為650~1700 MHz,電源電壓2.2~3.3V,工作電流8~10mA。
4、低功能,快速啟動(dòng),低電壓工作,低電平驅(qū)動(dòng)和低電流消耗已成為一個(gè)趨勢(shì)。電源電壓一般為3.3V。目前許多TCXO和VCXO產(chǎn)品,電流損耗不超過(guò)2 mA。石英晶體振蕩器的快速啟動(dòng)技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。例如日本精工生產(chǎn)的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm規(guī)定值范圍條件下,頻率穩(wěn)定時(shí)間小于4ms。日本東京陶瓷公司生產(chǎn)的SMD TCXO,在振蕩啟動(dòng)4ms后則可達(dá)到額定值的90[%]。OAK公司的10~25 MHz的OCXO產(chǎn)品,在預(yù)熱5分鐘后,則能達(dá)到±0.01 ppm的穩(wěn)定度。
石英晶體振蕩器在并聯(lián)作用時(shí)
在并聯(lián)石英晶體振蕩器中,石英晶體只能工作在感性區(qū),而不能工作在容性區(qū)。因?yàn)槿舭丫w當(dāng)作容性元件使用,一旦壓電效應(yīng)失效,它仍呈容性,此時(shí)振蕩器仍可能維持振蕩,但石英晶體已失去穩(wěn)頻作用。
由于石英諧振器在一定的溫度范圍內(nèi)才具有很高的頻率穩(wěn)定度,當(dāng)對(duì)頻率穩(wěn)定度要求很高時(shí),可以考慮采用恒溫設(shè)備或溫度補(bǔ)償措施。