发布时间:2019-11-12 阅读量:1000 来源: 我爱方案网 作者:
石英晶体振荡器有并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器两类。并联型晶体振荡器中,石英晶体以并联谐振的形式出现,起电感作用。串联型晶体振荡器中,石英晶体以串联谐振的形式出现,起电阻作用。石英晶体振荡器是利用石英晶体压电效应制成的一种谐振器件。

图片来源于网络
等效电路中,Lq,Cq为晶片振动时的等效动态电感和电容,Rq等效为晶片振动时的摩擦损耗,C0为静态电容。石英晶体有两个谐振频率。串联上支路发生串联谐振时的频率:fs=1/(2π√Lq*Cq)。由于C0很小,谐振等效阻抗近似为Rq,呈纯阻性,其阻值很小。当频率高于fs小于fp时。串联上支路呈感性,并与C0发生并联谐振。石英晶体工作在略高于呈感性的频段内,用来作为三点式电路中的回路电感,构成并联晶体振荡器;工作在fs上,等效为串联谐振电路,构成串联晶体振荡器。
总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大频差。总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如:精密制导雷达。
频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin);fTref =±MAX[|(fmax-fref)/fref|,|(fmin-fref)/fref|];fT:频率温度稳定度(不带隐含基准温度);fTref:频率温度稳定度(带隐含基准温度);fmax :规定温度范围内测得的最高频率。
频率稳定预热时间:以晶体振荡器稳定输出频率为基准,从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。在多数应用中,晶体振荡器是长期加电的,然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机,这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到(尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台,当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃~85℃),采用OCXO作为本振,频率稳定预热时间将不少于5分钟,而采用DTCXO只需要十几秒钟)。

图片来源于网络
频率老化率:在恒定的环境条件下测量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的,可用规定时限后的最大变化率(如±10ppb/天,加电72小时后),或规定的时限内最大的总频率变化(如:±1ppm/(第一年)和±5ppm/(十年))来表示。TCXO的频率老化率为:±0.2ppm~±2ppm(第一年)和±1ppm~±5ppm(十年)(除特殊情况,TCXO很少采用每天频率老化率的指标,因为即使在实验室的条件下,温度变化引起的频率变化也将大大超过温度补偿晶体振荡器每天的频率老化,因此这个指标失去了实际的意义)。OCXO的频率老化率为:±0.5ppb~±10ppb/天(加电72小时后),±30ppb~±2ppm(第一年),±0.3ppm~±3ppm(十年)。
推荐阅读:
无源晶振与有源晶振是电子系统中两种根本性的时钟元件,其核心区别在于是否内置振荡电路。晶振结构上的本质差异,直接决定了两者在应用场景、设计复杂度和成本上的不同。
RTC(实时时钟)电路广泛采用音叉型32.768kHz晶振作为时基源,但其频率稳定性对温度变化极为敏感。温度偏离常温基准(通常为25℃)时,频率会产生显著漂移,且偏离越远漂移越大。
有源晶振作为晶振的核心类别,凭借其内部集成振荡电路的独特设计,无需依赖外部电路即可独立工作,在电子设备中扮演着关键角色。本文将系统解析有源晶振的核心参数、电路设计及引脚接法,重点阐述其频率稳定度、老化率等关键指标,并结合实际电路图与引脚定义,帮助大家全面掌握有源晶振的应用要点,避免因接线错误导致器件失效。
晶振老化是影响其长期频率稳定性的核心因素,主要表现为输出频率随时间的缓慢漂移。无论是晶体谐振器还是晶体振荡器,在生产过程中均需经过针对性的防老化处理,但二者的工艺路径与耗时存在显著差异。
在现代汽车行业中,HUD平视显示系统正日益成为驾驶员的得力助手,为驾驶员提供实时导航、车辆信息和警示等功能,使驾驶更加安全和便捷。在HUD平视显示系统中,高精度的晶振是确保系统稳定运行的关键要素。YSX321SL是一款优质的3225无源晶振,拥有多项卓越特性,使其成为HUD平视显示系统的首选。