溫補晶振(TCXO)解決方案,溫度補償晶體振蕩器(TCXO)它由廣范圍的溫度補償電路和高精度晶體諧振器組合,可輸出穩(wěn)定的振蕩信號。通過測量溫度并向VCXO施加校正電壓,可以顯著 提高溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性,同時保持較低的成本。高精度TCXO,主要用于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)了與OCXO同等的頻率精度 ,但成本更低的特點。 感興趣的話不要劃走跟著晶光華小編一起看下去。
TCXO解決方案
TCXO調(diào)整振蕩器的頻率以補償因溫度變化而發(fā)生的變化,為了實現(xiàn)這一點,TCXO中的主要元件是壓控晶體振蕩器VCXO,它連接到一個檢測溫度的電路,并向振蕩器施加一個小的校正電壓,如下??圖所示。
有許多不同的元素構(gòu)成了整體溫控振蕩器:
補償網(wǎng)絡(luò):補償網(wǎng)絡(luò)是整個系統(tǒng)運行的關(guān)鍵,振蕩器的溫度頻率響應(yīng)的近似曲線如下圖所示。實際曲線可以接近3階多項式的形式表示,但更準確的表示會考慮到一些非線性并計算出接近5階多項式,補償網(wǎng)絡(luò)需要感測溫度并產(chǎn)生與此相反的電壓。
TCXO 的早期電子設(shè)計使用模擬電路,通常直接使用包括電容器、電阻器和熱敏電阻在內(nèi)的電子元件網(wǎng)絡(luò)來直接控制振蕩頻率,這種類型的電路包括補償網(wǎng)絡(luò)圖上的兩個塊和晶體頻率牽引塊,即使在今天,這些更簡單的基于模擬的TCXO中的一些也可用。
目前的技術(shù)通常采用間接方法,其中在補償網(wǎng)絡(luò)中感測溫度,并產(chǎn)生電壓,提供與溫度曲線相反的頻率變化,這可以使用一些相對簡單的數(shù)字處理來實現(xiàn),使用PROM或其他存儲器提供更好的線性化,其溫度曲線與晶體的溫度曲線相反,這使得曲線的所有部分都能被正確地線性化。一般來說,從一個單元到另一個單元的晶體曲線相對相似,盡管有一些變化,使用PROM方法可以為每個單獨的晶體生成曲線,盡管這會增加成本。在許多情況下,處理電路包含在特殊的ASIC中,使其能夠根據(jù)應(yīng)用進行定制,同時優(yōu)化電流消耗方面的性能。
振蕩器拉動電路:一旦產(chǎn)生電壓,就將其應(yīng)用于可以拉動晶體振蕩器頻率的電路,通常,RF電路設(shè)計包含一個變?nèi)荻O管和一些低通濾波,通常可以將振蕩器拉高約±50ppm,因為這應(yīng)該提供足夠的范圍以適應(yīng)溫度范圍內(nèi)的頻率變化,此外,大多數(shù)TCXO能夠調(diào)整頻率以適應(yīng)老化,這也需要適應(yīng)在晶振的牽引范圍內(nèi)。
電壓調(diào)節(jié):為了防止外部電壓變化引入不需要的頻移,整個TCXO應(yīng)包含一個電壓調(diào)節(jié)器,該電壓調(diào)節(jié)器本身不應(yīng)該引入不需要的溫度影響。除此之外,穩(wěn)壓器的輸出噪聲應(yīng)該非常低,這是因為任何噪聲等會傾向于作為相位噪聲出現(xiàn)在輸出上,這些振蕩器通常用于需要合理或低水平相位噪聲的應(yīng)用中,因此,電壓調(diào)節(jié)器的性能非常重要。
緩沖放大器:電子電路設(shè)計中需要緩沖放大器來增加輸出驅(qū)動,盡管添加了一些額外的電子元件,但它會為振蕩器本身提供與可能看到的任何外部負載變化的隔離,這將大大提高穩(wěn)定性,防止實際負載以任何方式拉動頻率。此外,TCXO通常具有外部調(diào)整功能,以便能夠定期重置頻率,這能夠消除晶體老化的影響,校準調(diào)整之間的時間間隔取決于所需的準確度,但通常為半年或一年,如果需要非常高的準確度,可以縮短周期。
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【本文標簽】 溫補晶振(TCXO)解決方案及其性能 石英晶振 振蕩器 有源晶振 頻移
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