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温补晶振振荡器的发展
温补晶振由普通化转换成小型化是一个过程,在近十几年中得到稳定长足发展,温补有源晶振,其中在精密TCXO的研究开发与生产方面,日本居主宰地位。在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20 以上,目前的主流的产品降至0.4 ,超小型化的TCXO器件体积仅为0.27。
在30年中,TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm,在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90%。金石(KSS)集团生产的TCXO频率范围为2~80MHz,温度从-10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm;数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2~90MHz,频率稳定度为±0.1ppm(-30℃~+85℃)。日本东泽通信机生产的TCO-935/937型片式直接温补型TCXO晶振,频率温度特性(点频15.36MHz)为±1ppm/-20~+70℃,在5V±5%的电源电压下的频率电压特性为±0.3ppm,输出正弦波波形(幅值为1VPP),电流损耗不足2mA,体积1 ,重量仅为1g。PiezoTechnology生产的X3080型TCXO采用表面贴装和穿孔两种封装,正弦波或逻辑输出,在-55℃~85℃范围内能达到±0.25~±1ppm的精度。
数字补偿随着补偿技术的发展,很多数字化补偿DTCXO开始出现。D为Digital。利用补偿电路的温度和电压变化,再加A/D变换器,将模拟量转换为数字量,从而实现自动温度补偿。这种方法成本高,电路复杂,适用于高精度的应用。
用MCU技术进行温度数字补偿为MCXO。MCU对温度传感器的温度值采样后把结果存入单片机。输出补偿数据信号到高精度D/A转换,再将它送给补偿电路得到补偿电压。通过补偿电压对振荡频率进行补偿,来减少温度变化对晶振稳定度的影响。
温补振荡器应用
温补振荡器(TCXO)是利用附件的温度补偿电路以减少环境温度对振荡频率的影响。TCXO利用热敏电阻的温度敏感性,当温度变化时,热敏电阻的阻值和容性负载同时发生变化,温补有源晶振单价,而容性负载的变化会改变振荡频率,从而实现的对振荡频率的修正。频率精度和温度特性远高于普通振荡器,比恒温晶振差,温补有源晶振报价,但不需预热,功耗低,从而在野外作业,移动设备,通讯导航设备中广泛应用。
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