晶振是一個神秘的存在，很多朋友對于晶振并非十分了解。晶振可分為有源晶振和無源晶振，再細分，便包含溫補晶振。本文中，小編將對溫補晶振的結(jié)構(gòu)、溫補晶振的原理予以介紹。如果你對溫補晶振存在興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
溫補晶振(TCXO)：是在晶振內(nèi)部采取了對晶體頻率溫度特性進行補償，以達到在寬溫溫度范圍內(nèi)滿足穩(wěn)定度要求的晶體振蕩器。一般模擬式溫補晶振采用熱敏補償網(wǎng)絡(luò)。補償后頻率穩(wěn)定度在10-7~10-6量級，由于其良好的開機特性、優(yōu)越的性能價格比及功耗低、體積小、環(huán)境適應(yīng)性較強等多方面優(yōu)點，因而獲行了廣泛應(yīng)用。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、恒溫晶體振蕩器(OCXO)，以及數(shù)字補償晶體振蕩器(MCXO或DTCXO)，每種類型都有自己的獨特性能。如果您需要使您的設(shè)備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補晶振，如果要求穩(wěn)定度在1ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補晶振(MCXO)。模擬溫補晶振只適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～1ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開即用的環(huán)境下，如果需要信號穩(wěn)定度超過0.1ppm的，可選用OCXO。
晶振頻率：
1[時域表征]⑴在規(guī)定條件下，晶振內(nèi)部元件由于老化而引起的輸出頻率隨時間的漂移。通常用某一時間間隔內(nèi)的老化頻差的相對值來量度(如日、月或年老化率等)。
⑵日穩(wěn)定度(或稱日波動)：指晶振的輸出頻率在24小時內(nèi)的變化情況。通常用其最大變化的相對值來表示。
2[頻域表征]⑴單邊相位噪聲功率譜密度，晶振輸出信號的頻譜中，用偏離載頻f Hz處每Hz帶寬內(nèi)單邊相位噪聲功率與信號功率之比的分貝(dB)量，可寫作￡(f)單位為dB/Hz。
⑵頻譜純度：是量度晶振內(nèi)部噪聲及雜散譜的尺度。通常用單邊噪聲功率譜密度來表示。
3、輸出波形：有正弦波和方波兩種。
4、輸出幅度：在接入額定負載的規(guī)定條件下，晶振輸出的均方根值電壓。
5、頻率溫度特性：當環(huán)境溫度在規(guī)定范圍內(nèi)按預(yù)定方式變化時，晶振的輸出頻率產(chǎn)生的相對變化特性
6、壓控線性度：指壓控晶振輸出頻率與壓控電壓曲線偏離線性的程度。
溫補晶振原理
溫補晶振即溫度補償晶體振蕩器(TCXO)，是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。
TCXO中，對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型：
(1)直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英水晶振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時，直接補償方式并不適宜。
(2)間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。
石英晶體諧振器的發(fā)展及其在無線系統(tǒng)中的應(yīng)用，由于TCXO具有較高的頻率穩(wěn)定度，而且體積小，在小電流下能夠快速啟動，其應(yīng)用領(lǐng)域重點擴展到移動通信系統(tǒng)。TCXO作為基準振蕩器為發(fā)送信道提供頻率基準，同時作為接收通道的第一級本機振蕩器;另一只TCXO作為第2級本機振蕩器，將其蕩信號輸入到第2變頻器。目前移動電話要求的頻率穩(wěn)定度為0.1～2.5ppm(-30～+75℃)，但出于成本上的考慮，通常選用的規(guī)格為1.5～2.5ppm。
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