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檢測周期
一般3-15個工作日，可加急。
檢測方式
可寄樣檢測、目測檢測、見證試驗、現(xiàn)場檢測等。
檢測費用
具體根據(jù)晶體振蕩器檢測檢測數(shù)量和項目而定。詳情請咨詢在線客服。
檢測產(chǎn)品
0晶體振蕩器簡介
晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片），石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振[1]；而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
1晶體振蕩器應用
1．通用晶體振蕩器，用于各種電路中，產(chǎn)生振蕩頻率。
2．時鐘脈沖用石英晶體諧振器，與其它元件配合產(chǎn)生標準脈沖信號，廣泛用于數(shù)字電路中。
3．微處理器用石英晶體諧振器。
4．CTVVTR用石英晶體諧振器。
5．鐘表用石英晶體振蕩器。
2晶體振蕩器技術指標
⒈總頻差：在規(guī)定的時間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標稱頻率的較大頻差。
說明：總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率溫度準確度、頻率老化率、頻率電源電壓穩(wěn)定度和頻率負載穩(wěn)定度共同造成的較大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關心，而對其他頻率穩(wěn)定度指標不嚴格要求的場合采用。例如：精密制導雷達。
⒉ 頻率溫度穩(wěn)定度：在標稱電源和負載下，工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的較大允許頻偏。
fT=±（fmax-fmin)/(fmax+fmin)
fTref =±MAX[|（fmax-fref)/fref|，|(fmin-fref)/fref|]
fT：頻率溫度穩(wěn)定度（不帶隱含基準溫度）
fTref：頻率溫度穩(wěn)定度（帶隱含基準溫度）
fmax ：規(guī)定溫度范圍內(nèi)測得的較高頻率
fmin：規(guī)定溫度范圍內(nèi)測得的較低頻率
fref：規(guī)定基準溫度測得的頻率
說明：采用fTref指標的晶體振蕩器其生產(chǎn)難度要高于采用fT指標的晶體振蕩器，故fTref指標的晶體振蕩器售價較高。
⒊ 頻率穩(wěn)定預熱時間：以晶體振蕩器穩(wěn)定輸出頻率為基準，從加電到輸出頻率小于規(guī)定頻率允差所需要的時間。
說明：在多數(shù)應用中，晶體振蕩器是長期加電的，然而在某些應用中晶體振蕩器需要頻繁的開機和關機，這時頻率穩(wěn)定預熱時間指標需要被考慮到（尤其是對于在苛刻環(huán)境中使用的*用通訊電臺，當要求頻率溫度穩(wěn)定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃），采用OCXO作為本振，頻率穩(wěn)定預熱時間將不少于5分鐘，而采用DTCXO只需要十幾秒鐘）。
⒋ 頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時，振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的，可用規(guī)定時限后的較大變化率（如±10ppb/天，加電72小時后），或規(guī)定的時限內(nèi)較大的總頻率變化（如：±1ppm/（*年）和±5ppm/（十年））來表示。
說明：TCXO的頻率老化率為：±0.2ppm～±2ppm（*年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情況，TCXO很少采用每天頻率老化率的指標，因為即使在實驗室的條件下，溫度變化引起的頻率變化也將大大超過溫度補償晶體振蕩器每天的頻率老化，因此這個指標失去了實際的意義）。OCXO的頻率老化率為：±0.5ppb～±10ppb/天（加電72小時后），±30ppb～±2ppm（*年），±0.3ppm～±3ppm（十年）。
⒌頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調到規(guī)定的終點電壓，晶體振蕩器頻率的較小峰值改變量。
說明：基準電壓為+2.5V，規(guī)定終點電壓為+0.5V和+4.5V，壓控晶體振蕩器在+0.5V頻率控制電壓時頻率改變量為-110ppm，在+4.5V頻率控制電壓時頻率改變量為+130ppm，則VCXO電壓控制頻率壓控范圍表示為：≥±100ppm（2.5V±2V）。
⒍壓控頻率響應范圍：當調制頻率變化時，峰值頻偏與調制頻率之間的關系。通常用規(guī)定的調制頻率比規(guī)定的調制基準頻率低若干dB表示。
說明：VCXO頻率壓控范圍頻率響應為0～10kHz。
⒎頻率壓控線性：與理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數(shù)表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
說明：典型的VCXO頻率壓控線性為：≤±10%，≤±20%。簡單的VCXO頻率壓控線性計算方法為（當頻率壓控*性為正*性時）：
頻率壓控線性=±（（fmax-fmin)/ f0）×100%
fmax：VCXO在較大壓控電壓時的輸出頻率
fmin：VCXO在較小壓控電壓時的輸出頻率
f0：壓控中心電壓頻率
⒏單邊帶相位噪聲￡（f）：偏離載波f處，一個相位調制邊帶的功率密度與載波功率之比。
3晶體振蕩器主要參數(shù)
參數(shù) | 基本描述 |
頻率準確度 | 在標稱電源電壓、標稱負載阻抗、基準溫度（25℃）以及其他條件保持不變，晶體振蕩器的頻率相對與其規(guī)定標稱值的較大允許偏差，即（fmax-fmin）/f0； |
溫度穩(wěn)定度 | 其他條件保持不變，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的較大變化量相對于溫度范圍內(nèi)輸出頻率*值之和的允許頻偏值，即（fmax-fmin）/（fmax+fmin）； |
頻率調節(jié)范圍 | 通過調節(jié)晶振的某可變元件改變輸出頻率的范圍。 |
調頻（壓控）特性 | 包括調頻頻偏、調頻靈敏度、調頻線性度。 ①調頻頻偏：壓控晶體振蕩器控制電壓由標稱的較大值變化到較小值時輸出頻率差。 ②調頻靈敏度：壓控晶體振蕩器變化單位外加控制電壓所引起的輸出頻率的變化量。 ③調頻線性度：是一種與理想直線（較小二乘法）相比較的調制系統(tǒng)傳輸特性的量度。 |
負載特性 | 其他條件保持不變，負載在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱負載下的輸出頻率的較大允許頻偏。 |
電壓特性 | 其他條件保持不變，電源電壓在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱電源電壓下的輸出頻率的較大允許頻偏。 |
雜波 | 輸出信號中與主頻無諧波（副諧波除外）關系的離散頻譜分量與主頻的功率比，用dBc表示。 |
諧波 | 諧波分量功率Pi與載波功率P0之比，用dBc表示。 |
頻率老化 | 在規(guī)定的環(huán)境條件下，由于元件（主要是石英諧振器）老化而引起的輸出頻率隨時間的系統(tǒng)漂移過程。通常用某一時間間隔內(nèi)的頻差來量度。對于高穩(wěn)定晶振，由于輸出頻率在較長的工作時間內(nèi)呈近似線性的單方向漂移，往往用老化率（單位時間內(nèi)的相對頻率變化）來量度。 |
日波動 | 指振蕩器經(jīng)過規(guī)定的預熱時間后，每隔一小時測量一次，連續(xù)測量24小時，將測試數(shù)據(jù)按S=（fmax-fmin）/f0式計算，得到日波動。 |
開機特性 | 在規(guī)定的預熱時間內(nèi)，振蕩器頻率值的較大變化，用V=（fmax-fmin）/f0表示。 |
相位噪聲 | 短期穩(wěn)定度的頻域量度。用單邊帶噪聲與載波噪聲之比£（f）表示，£；（f）與噪聲起伏的頻譜密度Sφ（f）和頻率起伏的頻譜密度Sy（f）直接相關，由下式表示： f2S（f）=f02Sy（f）=2f2£；（f） f—傅立葉頻率或偏離載波頻率；f0—載波頻率。 |
4晶體振蕩器工作原理
石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準信號。
石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電*，在每個電*上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
若在石英晶體的兩個電*上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機械變形。反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應。如果在晶片的兩*上加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時晶片的機械振動又會產(chǎn)生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。
當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電*面積有關，一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數(shù)值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質因數(shù)Q很大，可達1000～10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關，而且可以做得*，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。
計算機都有個計時電路，盡管一般使用“時鐘”這個詞來表示這些設備，但它們實際上并不是通常意義的時鐘，把它們稱為計時器(timer）可能更恰當一點。計算機的計時器通常是一個精密加工過的石英晶體，石英晶體在其張力限度內(nèi)以一定的頻率振蕩，這種頻率取決于晶體本身如何切割及其受到張力的大小。有兩個寄存器與每個石英晶體相關聯(lián)，一個計數(shù)器（counter）和一個保持寄存器（holdingregister）。石英晶體的每次振蕩使計數(shù)器減1。當計數(shù)器減為0時，產(chǎn)生一個中斷，計數(shù)器從保持寄存器中重新裝入初始值。這種方法使得對一個計時器進行編程，令其每秒產(chǎn)生60次中斷（或者以任何其它希望的頻率產(chǎn)生中斷）成為可能。每次中斷稱為一個時鐘嘀嗒（clocktick）。
晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，電工學上這個網(wǎng)絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯(lián)諧振，較高的頻率為并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個*窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應該等于負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。
5晶體振蕩器功能作用
晶振在應用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅動時很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（EMI）、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運行。較常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高，多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當?shù)木取?/p>
選擇振蕩器時還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。比如，HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時，相當于1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負載電容，整個電源電流為2.2mA。陶瓷諧振槽路一般具有較大的負載電容，相應地也需要更多的電流。相比之下，晶振模塊一般需要電源電流為10mA ~60mA。硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能，范圍可以從低頻（固定）器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振蕩器，如MAX7375，工作在4MHz時只需不到2mA的電流。在特定的應用場合優(yōu)化時鐘源需要綜合考慮以下一些因素：精度、成本、功耗以及環(huán)境需求。
6晶體振蕩器發(fā)展趨勢
1、小型化、薄片化和片式化：為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求，石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30～100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm，目 前 5×3mm尺寸的器件已經(jīng)上市。
2、高精度與高穩(wěn)定度，無補償式晶體振蕩器總精度也能達到±25ppm，VCXO的頻率穩(wěn)定度在10～7℃范圍內(nèi)一般可達±20～100ppm，而OCXO在同一溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度一般為±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。
3、低噪聲，高頻化，在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的，相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個重要參數(shù)。OCXO主流產(chǎn)品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO外，其它類型的晶體振蕩器較高輸出頻率不超過200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩器，其頻率為650～1700MHz，電源電壓2.2～3.3V，工作電流8～10mA。
4、低功耗，快速啟動，低電壓工作，低電平驅動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產(chǎn)品，電流損耗不超過2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技術也取得突破性進展。例如日本精工生產(chǎn)的VG—2320SC型VCXO，在±0.1ppm規(guī)定值范圍條件下，頻率穩(wěn)定時間小于4ms。日本東京陶瓷公司生產(chǎn)的SMDTCXO，在振蕩啟動4ms后則可達到額定值的90%。OAK公司的10～25MHz的OCXO產(chǎn)品，在預熱5分鐘后，則能達到±0.01ppm的穩(wěn)定度。
7晶體振蕩器基本分類
石英晶體振蕩器分 非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）和數(shù)字化/μp補償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類型。其中，無溫度補償式晶體振蕩器是較簡單的一種，在日本工業(yè)標準（JIS）中 ，稱其為標準封裝晶體振蕩器（SPXO）。
石英晶體器件
石英晶體振蕩器 是利用石英晶體（二氧化硅的結晶體）的壓電效應 制成的一種諧振器件，它的基本結構大致是從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以 是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上涂敷銀層 作為電*，在每個電*上各焊一根引線接到管腳 上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。石英晶體的壓電效應：若在石英晶體的兩個電*上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機械變形。反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應。注意，這種效應是可逆的。如果在晶片的兩*上加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時晶片的機械振動又會產(chǎn)生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）和 數(shù)字化/μp補償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類型。 其中，無溫度補償式晶體振蕩器是較簡單的一種，在日本工業(yè)標準（JIS）中，稱其為標準封裝晶體振蕩器（SPXO）?，F(xiàn)以SPXO為 例，簡要介紹一下石英晶體振蕩器的結構與工作原理。
石英晶體，有天然的也有人造的，是一種重要的壓電晶體材料。石英晶體本身并非振蕩器，它只有借助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡方可產(chǎn)生振蕩。SPXO主要是由品質因數(shù)（Q）很高的晶體諧振器（即晶體振子）與反饋式振蕩電路組成的。石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，晶體的頻率（基頻或n次諧波頻率）及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。石英晶體諧振器的基本結構、（金屬殼）封裝及其等效電路。只要在晶體振子板*上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時，就會發(fā)生壓電諧振，從而導致機械變形的振幅突然增大。
石英晶體振蕩器的應用：1、石英鐘走時準、耗電省、經(jīng)久耐用為其較大優(yōu)點。不論是老式石英鐘或是新式多功能石英鐘都是以石英晶體振蕩器為核心電路，其頻率精度決定了電子鐘表的走時精度。石英晶體振蕩器原理的示意如圖3所示，其中V1和V2構成CMOS反相器石英晶體Q與振蕩電容C1及微調電容C2構成振蕩系統(tǒng)，這里石英晶體相當于電感。振蕩系統(tǒng)的元件參數(shù)確定了振頻率。一般Q、C1及C2均為外接元件。另外R1為反饋電阻，R2為振蕩的穩(wěn)定電阻，它們都集成在電路內(nèi)部。故無法通過改變C1或C2的數(shù)值來調整走時精度。但此時仍可用加接一只電容C有方法，來改變振蕩系統(tǒng)參數(shù)，以調整走時精度。根據(jù)電子鐘表走時的快慢，調整電容有兩種接法：若走時偏快，則可在石英晶體兩端并接電容C，如圖4所示。此時系統(tǒng)總電容加大，振蕩頻率變低，走時減慢。若走時偏慢，則可在晶體支路中串接電容C。如圖5所示。此時系統(tǒng)的總電容減小，振蕩頻率變高，走時增快。只要經(jīng)過耐心的反復試驗，就可以調整走時精度。因此，晶振可用于時鐘信號發(fā)生器。
晶振電路圖
2、隨著電視技術的發(fā)展，近 來 彩電多采用500kHz或503kHz的晶體振蕩器作為行、場電路的振蕩源，經(jīng)1/3的分頻得到15625Hz的行頻，其穩(wěn)定性和可靠性大為提高。而且晶振價格便宜，更換容易。3、在通信系統(tǒng)產(chǎn)品中，石英晶體振蕩器的價值得到了更廣泛的體現(xiàn)，同時也得到了更快的發(fā)展。許多高性能的石英晶振主要應用于通信網(wǎng)絡、無線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>
溫度補償晶體器件
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：
石英晶體振蕩器
⑴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，在振蕩器中與石英晶體振子串聯(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。⑵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?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。
TCXO發(fā)展現(xiàn)狀
電子器件
TCXO在近十幾年中得到長足發(fā)展，其中在精密TCXO的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面，日本居和主宰地位。在70年代末汽車電話用TCXO的體積達20 以上，目 前的主流產(chǎn)品降至0.4 ，超小型化的TCXO器件體積僅為0.27。在30年中，TCXO的體積縮小為1/50乃至1/100。日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm，在振蕩啟動4ms后即可達到額定振蕩幅度的90%。金石（KSS）集團生產(chǎn)的TCXO頻率范圍為2～80MHz，溫度從－10℃到60℃變化時的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm；數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2～90MHz，頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm（－30℃～+85℃）。日本東澤通信機生產(chǎn)的TCO－935/937型片式直接溫補型TCXO，頻率溫度特性（點頻15.36MHz）為±1ppm/－20～+70℃，在5V±5%的電源電壓下的頻率電壓特性為±0.3ppm，輸出正弦波波形（幅值為1VPP），電流損耗不足2mA，體積1 ，重量僅為1g。PiezoTechnology生產(chǎn)的X3080型TCXO采用表面貼裝和穿孔兩種封裝，正弦波或邏輯輸出，在－55℃～85℃范圍內(nèi)能達到±0.25～±1ppm的精度。國內(nèi)的產(chǎn)品水平也較高，如北京瑞華欣科技開發(fā)有限公司推出的TCXO（32～40MHz）在室溫下精度優(yōu)于±1ppm，*年的頻率老化率為±1ppm，頻率（機械）微調≥±3ppm，電源功耗≤120mw。目 前高穩(wěn)定度的TCXO器件，精度可達±0.05ppm。溫度補償晶體振蕩器
高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究課題。在小型化與片式化方面，面臨不少困難，其中主要的有兩點：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小，溫度補償更加困難；二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中，由于焊接溫度遠高于TCXO的較大允許溫度，會使晶體振子的頻率發(fā)生變化，若不采限局部散熱降溫措施，難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10－6以下。但是，TCXO的技術水平的提高并沒進入到*限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。TCXO的應用
石英晶體振蕩器的發(fā)展及其在無線系統(tǒng)中的應用，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，其應用領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*級本機振蕩器；另一只TCXO作為第2級本機振蕩器，將其振蕩信號輸入到第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。移動電話用12～20MHz的TCXO代表性產(chǎn)品之一是VC－TCXO－201C1，采用直接補償方式，，由日本金石（KSS）公司生產(chǎn)。
應用：測試設備
溫度補償晶體振蕩器
頻率范圍：1MHz-160MHz常用頻點：45 5.12 6 6.4 8.192 9.216 10 10.24 12 12.8 13 14.4 15.36 16.38 16.384 19.44 19.68 19.8 20 30.72 32.768 36.864 38.88 40 52 50 77.76 80 100 155.52
外形圖：
電壓控制晶體器件
電壓控制晶體振蕩器（VCXO），是通過施加外部控制電壓使振蕩頻率可變或是可以調制的石英晶體振蕩器。在典型的VCXO中，通常是通過調諧電壓改變變?nèi)荻?管的電容量來“牽引”石英晶體振子頻率的。VCXO允許頻率控制范圍比較寬，實際的牽引度范圍約為±200ppm甚至更大。如果要求VCXO的輸出頻率比石英晶體振子所能實現(xiàn)的頻率還要高，可采用倍頻方案。擴展調諧范圍的另一個方法是將晶體振蕩器的輸出信號與VCXO的輸出信號混頻。與單一的振蕩器相比，這種外差式的兩個振蕩器信號調諧范圍有明顯擴展。
在移動通信基地站中作為高精度基準信號源使用的VCXO代表性產(chǎn)品是日本精工·愛普生公司生產(chǎn)的VG－2320SC。這種采用與IC同樣塑封的4引腳器件，內(nèi)裝單獨開發(fā)的專用IC，器件尺寸為
溫度補償晶體振蕩器
12.6mm×7.6mm×1.9mm，體積為0.19。其標準頻率為12～20MHz，電源電壓為3.0±0.3V，工作電流不大于2mA，在－20～+75℃范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定度≤±1.5ppm，頻率可變范圍是±20～±35ppm，啟動振蕩時間小于4ms。金石集團生產(chǎn)的VCXO，頻率覆蓋范圍為10～360MHz，頻率牽引度從±60ppm到±100ppm。VCXO封裝發(fā)展趨勢是朝SMD方向發(fā)展，并且在電源電壓方面盡可能采用3.3V。日本東洋通信機生產(chǎn)的TCO－947系列片式VCXO，早在90年代中期前就應用于汽車電話系統(tǒng)。該系列VCXO的工作頻率點是12.8MHz、13MHz、14.5MHz和15.36MHz，頻率溫度特性±2.5ppm/－30～+75℃，頻率電壓特性±0.3ppm/5V±5%，老化特性±1ppm/年，內(nèi)部采用SMD/SMC，并采用激光束和汽相點焊方式封裝，高度為4mm。日本富士電氣化學公司開發(fā)的個人手持電話系統(tǒng)（PHS）等移動通信用VCXO，共有兩大類六個系列，為適應SMT要求，全部采用SMD封裝。Saronix的S1318型、Vectron國際公司的J型、Champion技術公司的K1526型和Fordahi公司的DFVS1－KH/LH等VCXO，均是表面貼裝器件，電源電壓為3.3V或5V，可覆蓋的頻率范圍或較高頻率分別為32～120MHz、155MHz、2～40MHz和1－50MHz，牽引度從±25ppm到±150ppm不等。MF電子公司生產(chǎn)的T－VCXO系列產(chǎn)品尺寸為5mm×7mm，曾被業(yè)內(nèi)認為是外形尺寸較小的產(chǎn)品，但這個小型化的記錄很快被打破。新推出的雙頻終端機用VCXO尺寸僅為5.8mm×4.8mm，并且有的內(nèi)裝2只VCXO。Raltron電子公司生產(chǎn)的VX－8000系。溫度補償晶體振蕩器
應用：移頻直放站、測試設備、蜂窩基站頻率范圍： 1MHz-200MHz
常用頻點：12.8 13 15.36 16.38 16.384 18.432 19.44 20 30.72 32.768 36.864 38.88 40 44.545 51.2 58.078 65 70 73.6100 107.374 120 131.04 135.56
外形圖：
恒溫控制晶體器件
恒溫控制晶體振蕩器（OCXO）是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到較小的晶體振蕩器，其內(nèi)部結構如圖4所示。在OCXO中，有的只將石英晶體振子置于恒溫槽中，有的是將石英晶體振子和有關重要元器件置于恒溫槽中，還有的將石英晶體振子置于內(nèi)部的恒溫槽中，而將振蕩電路置于外部的恒溫槽中進行溫度補償，實行雙重恒溫槽控制法。利用比例控制的恒溫槽能把晶體的溫度穩(wěn)定度提高到5000倍以上，使振蕩器頻率穩(wěn)定度至少保持在1×10－9。OCXO主要用于移動通信基地站、國防、導航、頻率計數(shù)器、頻譜和網(wǎng)絡分析儀等設備、儀表中。OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋”構成的差動串聯(lián)放大器，來實現(xiàn)溫度控制的。具有自動增益控制（AGC）的（C1app）振蕩電路，是 目 前獲得振蕩頻率高穩(wěn)定度的比較理想的技術方案。OCXO的技術水平有了很大的提高。日本電波工業(yè)公司開發(fā)的新器件功耗僅為老產(chǎn)品的1/10。在克服OCXO功耗較大這一缺點方面取得了重大突破。該公司使用應力補償切割（SCCut）石英晶體振子制作的OCXO，與使用AT切形石英晶體振子的OCXO比較，具有高得多的頻率穩(wěn)定度和非常低的相位噪聲。相位噪聲是指信號功率與噪聲功率的比率（C/N），是表征頻率顫抖的技術指標。在對預期信號既定補償處，以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲。Bliley公司用AT切形晶體制作的NV45A在補償點10Hz、100Hz、1kHz和10kHz處的相位噪聲分別為100、135、140和145dBc/Hz，而用SC切割晶體制成的同樣OCXO，則在所有補償點上的噪聲性能都優(yōu)于5dBc/Hz。
電壓控制晶體振蕩器
金石集團生產(chǎn)的OCXO，頻率范圍為5～120MHz，在－10～+60℃的溫度范圍內(nèi)，頻率穩(wěn)定度有±0.02、±0.03和±0.05ppm，老化指標為±0.02ppm/年和±0.05ppm/年。Oak頻率控制公司的4895型4.096～45MHz雙恒溫箱控制OCXO，溫度穩(wěn)定度僅為0.002ppm（2×10－10）/0～75℃；4895型OCXO的尺寸是50.8mm×50.8mm×38.3mm，老化率為±0.03ppm/年。如果體積縮小一點，在性能指標上則會有所犧牲。Oak公司生產(chǎn)的10～25MHz表面貼裝OCXO，頻率穩(wěn)定度為±0.05ppm/0～70℃。PiezoCrystal的275型用于全球定位系統(tǒng)（GPS）的OCXO采用SC切形石英晶體振子，在0～75℃范圍內(nèi)總頻偏小于±0.005ppm，較大老化率為±0.005ppm/年。Vectron國際公司的CO－760型OCXO，尺寸為25.4mm見方，高12.7mm，在OCXO產(chǎn)品中，體積算是較小的。隨著移動通信產(chǎn)品的迅猛增長，對OCXO的市場需求量會逐年增加。OCXO的發(fā)展方向是順應高頻化、高頻率穩(wěn)定度和低相位噪聲的要求，但在尺寸上的縮小余地非常有限。應用：GPS時鐘、移頻直放站、基站、接入網(wǎng)、測試設備
電壓控制晶體振蕩器
特點：低相位噪聲、高穩(wěn)定度頻率范圍： 1MHz－160 MHz
常用頻點：4.09655.126.48.1929.83041010.2310.241212.81315.3615.616.3816.38419.442030.72 32.76836.86438.884040.54551.258.0786573.677.374120131.04160
外形圖：
8晶體振蕩器選用指南
晶體振蕩器被廣泛應用到*、民用通信電臺，微波通信設備，程控電話交換機
恒溫低噪音控制晶體振蕩器
，無線電綜合測試儀，BP機、移動電話發(fā)射臺，高檔頻率計數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動設備等。它有多種封裝，特點是電氣性能規(guī)范多種多樣。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。如果需要使設備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補晶振（MCXO）。模擬溫補晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm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。9晶體振蕩器圖書信息
書 名： 晶體振蕩器
作 者：趙聲衡
出版社：科學出版社
出版時間：2008年05月
ISBN: 3
開本：16開
定價： 62.00 元
10晶體振蕩器參考資料
1.晶體振蕩器工作原理．百度文庫[引用日期2015-02-21]
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檢測流程步驟
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