絕無僅有,超詳細(xì)的OCXO晶振知識(shí)解剖

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2020-05-21 17:46:36【大中小】

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了解石英晶振就像是了解一個(gè)人一樣,你需要知道這個(gè)人的生活習(xí)慣,喜好等等一系列和你想要了解的那個(gè)人相關(guān)東西,了解一種,一個(gè)系列,哪怕是一種類別的石英晶振產(chǎn)品,你必須要做的就是將其層層剝開,這樣才能夠完全了解它.本文的主要內(nèi)容就是對OCXO晶振知識(shí)的剖解.

對于基于石英的頻率控制設(shè)備,OCXO(或烤箱控制的晶體振蕩器)位于食物鏈的頂部附近,只能由強(qiáng)大的docxo或DoubleOven取代!OCXO是一種溫度控制設(shè)備,可保持石英晶體的恒定工作溫度.這樣可以防止由于環(huán)境溫度的變化而導(dǎo)致指定頻率的變化.晶體爐的頻率輸出取決于石英晶體的溫度.您可以在下圖中看到,溫度可能會(huì)對振蕩器的頻率產(chǎn)生重大影響.

在大多數(shù)應(yīng)用中,可以使用更簡單的TCXO或溫度補(bǔ)償晶體振蕩器來減少環(huán)境溫度變化的負(fù)面影響.但是在某些環(huán)境中,TCXO不能滿足應(yīng)用程序的穩(wěn)定性要求.在這些情況下,RF工程師可以采取進(jìn)一步措施,并利用OCXO改進(jìn)后的穩(wěn)定性.

不管振蕩器所處的環(huán)境溫度如何,都可以通過保持接近恒定的晶體溫度來實(shí)現(xiàn)這種提高的穩(wěn)定性.在OCXO內(nèi),除了振蕩器電路外,還有加熱器電路.可以采用許多不同的方式來配置該加熱器電路,但最常見的是比例控制的烤箱,該烤箱使用加熱元件加熱晶體,并使用熱敏電阻來檢測晶體的溫度.

這些元件是橋接網(wǎng)絡(luò)的一部分,該橋接網(wǎng)絡(luò)用作閉環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò),以將晶體溫度保持在恒定溫度.下圖顯示了普通OCXO烤箱控制電路的框圖.

絕無僅有,超詳細(xì)的OCXO晶振知識(shí)解剖

預(yù)熱到185ºF,設(shè)置OCXO烤箱溫度.

將晶體保持在恒定溫度下可以最大程度地降低環(huán)境溫度變化的影響,從而大大提高有源晶振的頻率穩(wěn)定性.但是,我們?nèi)绾未_定烤箱的正確設(shè)定點(diǎn)？為此,我們需要再次查看晶體頻率與溫度之間的關(guān)系.在下圖中,您可以看到曲線上有一個(gè)最佳點(diǎn),在該點(diǎn)上,溫度的相等變化將導(dǎo)致頻率的最小變化.曲線上的這個(gè)點(diǎn)是如此重要,我們給它起了一個(gè)特殊的名字,它被稱為晶體的”轉(zhuǎn)折點(diǎn)”.

絕無僅有,超詳細(xì)的OCXO晶振知識(shí)解剖

設(shè)計(jì)晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí),必須考慮一個(gè)常見的設(shè)計(jì)折衷.理想的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)設(shè)置在OCXO的最高工作溫度以上.這是因?yàn)榭鞠淇梢詫⒕w”加熱”到設(shè)定溫度,但是如果周圍環(huán)境的溫度比該設(shè)定點(diǎn)高得多,晶體將最終加熱超過其設(shè)定點(diǎn).將轉(zhuǎn)折點(diǎn)推高的不利之處在于頻率與溫度的關(guān)系曲線變得更加尖銳.這有效地縮小了烤箱的操作范圍,并使烤箱的精度至關(guān)重要.推高轉(zhuǎn)折點(diǎn)的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是晶體老化性能降低.