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浅析恒温晶振设计

发布时间:2021-05-23   点击量:296

所有温度探测线的另外一端均连接到一块数据采集卡上,并对其序号进行登记,记录探测点位置和名称,将两块数据采集卡插入数据采集器上,开启数据采集器,确认每个数据读取的正确性;将数据采集器连接到计算机,通过计算机读取各个数据探测点的温度数据。S2.将恒温晶振安装在测试夹具上,并接上数字电流表和频率计数器后,将其放入恒温箱内;并将这些设备都连接到计算机上,见图1所示的测试方法示意图。开启恒温箱、测试夹具、数字频率计、数字电流表、温度数据采集器以及计算机和相关软件。恒温晶振恒温晶振,全称是恒温晶体振荡器,英文简称为OCXO。恒温晶振是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定恒温晶振

2、恒温晶体振荡器专业术语1)频率准确度:按规定条件要求,在基准温度下测试,晶体振荡器的频率相对于其规定标称值的最大允许偏差,即(f-f0)/f0;2)频率-温度稳定度:按规定条件要求,在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值,即±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。今天松季电子介绍关于恒温晶振的调试需要注意四个方面。④,OCXO恒温晶体振荡器是通过内部恒温的方式使频率保持稳定的晶体振荡器.⑤,CF晶体滤波器是一种利用压电石英晶体的高Q值稳定特性成的信号频率选择器件.晶振的应用:晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪,BP机、移动电话发射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。

恒温晶振晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号。晶振是晶体振荡器的简称。它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)7)频谱纯度:频率稳定度的一种频域量度,它通常用信号边带的噪声功率谱中每赫兹带宽的噪声功率相对于总信号功率的分贝数来表示;8)谐波失真:用不希望的信号频谱分量与有用信号频率的谐波关系描述的非线形失真;9)再现性:振荡器经过规定的时间间隔,再加电一段时间后返回原来频率的能力;。晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

恒温晶振总结语:应用恒温晶振与卧槽线路的振荡器能提供非常高的精度与温度的高低系数,固产品在工作中能快速启动52.将恒温晶振安装在测试夹具上,并接上数字电流表和频率计数器后,将其放入恒温箱内;53.设置恒温箱的测试温度范围及测试温度点,在此温度范围内对恒温晶振各探测点的温度进行采集,录入计算机,同时记录恒温晶振在每个测试温度点相应的输出频率以及电流值。其中,所述步骤SI中,在恒温晶振的上盖上开孔,测试恒温晶振内部探测点的温度探测线从该孔中穿过并做密封处理,其一端的电极粘接在恒温晶振内部的探测点上。其中,所述步骤SI中,恒温晶振内部选定的探测点包括晶体谐振器位置、功率管位置、热敏电阻位置、变容二极管位置及振荡电感位置,并且每个位置选2至3个点。其中,所述步骤SI中,恒温晶振内部选定的探测点的数目根据孔的大小和温度探测线的线径确定。其中,所述步骤S2中,设置恒温箱的初始温度为25°C,恒温晶振在此条件下加电工作I小时后再开始测试。其中,所述步骤S3中,设置恒温箱的测试温度范围为-40°c至85V,从_40°C开始测试,设定恒温箱的温变速率。其中,所述步骤S3中,在恒温箱的温度首次降为-40°c时保持30分钟才做测试。其中,所述步骤S3中,测试温度点依次为-4o°c、-3o°c、-2o°c、-1(rc、(rc、i(rc、20°C、30°C、40°C、50°C、60°C、70°C、80°C和85°C;利用计算机记录恒温晶振在各测试温度点的数据时,将恒温晶振在_40°C保持30分钟,在其它13个温度点各保持15分钟。其中,所述步骤S3中,连续在两个_40°C至85°C测试循环内对恒温晶振进行测试,并且重复测试时可以改变恒温箱的温变速率。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明基于电极探测采样法,将温度探测电极用高温胶粘合在恒温晶振内部,在恒温晶振内部形成多个探测点,通过温度数据采集卡读取各个探测点的温度,并根据需要对这些数据进行分析、处理,确定最佳的晶体谐振器位置、功率管位置、热敏电阻位置、变容二极管位置、振荡电感位置,这样得到一个最优的恒温槽结构,使得晶体谐振器的周围环境温度变化量最小,恒温晶振的温度稳定性最好;还可以根据测试到的数据,增加加温度补偿器件,使恒温晶振的温度稳定度更好。通过上述过程指导恒温晶振恒温槽的设计工作。本发明为高稳定度恒温晶振的设计奠定了良好的基础,使恒温晶振的设计者可以节省大量的时间,极大缩短恒温晶振的设计周期,保证设计质量。并且具有操作简单、灵敏度高、精度好、判定准确可靠等特点,尤其适用于设计稳定度较高指标的恒温晶振。,在使用石英晶体振荡器时还需要考虑其自身的功耗恒温晶振,以及内部的线路电容值所决定,与产品本身放大器功耗成正比,假如在线路中功耗电容值达到100PF左右的时候,产品自身要在5V的电压下工作,相当于1.8毫安的电流。
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