由于具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,晶體振蕩器(屬于有源晶振系列)被廣泛應(yīng)用于需要高精度頻率輸出的通信、測(cè)量、時(shí)鐘、控制設(shè)備等領(lǐng)域。隨著頻率穩(wěn)定性的要求越來越嚴(yán)格,在很多場(chǎng)合選擇購(gòu)買振蕩器比購(gòu)買晶體諧振器更好,因?yàn)閮H向振蕩器提供電源電壓可以很容易地獲得具有高穩(wěn)定性的頻率輸出。這里我們需要指出的是,晶體振蕩器是指晶體諧振器與帶有反饋電路的放大器的組合單元。
(常見晶體振蕩器/有源晶振/OSC工作原理圖)
晶體振蕩器的主要類型可分為以下三種:
1.通用型晶體振蕩器OSC
(晶體振蕩器常見輸出波型)
基本上,這種類型的振蕩器由晶體諧振器和驅(qū)動(dòng)晶體單元的反饋放大器組成,不同的輸出波對(duì)應(yīng)于不同的應(yīng)用。
2.壓控晶體振蕩器VCXO
壓控晶體振蕩器工作原理(頻率與電壓的關(guān)系)
VCXO是利用外部控制電壓添加到通用低溫振蕩器中,具有可微調(diào)輸出頻率的晶體振蕩器。
3.溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TCXO及具備壓控功能的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器VC-TCXO
(頻率與溫度之間的關(guān)系)
影響頻率穩(wěn)定性的最大因素是溫度特性。在溫度補(bǔ)償電路的幫助下,這種類型的振蕩器實(shí)現(xiàn)了比晶體諧振器更高的溫度特性穩(wěn)定性。
(溫補(bǔ)晶振TCXO工作原理)
由于施加了指定的溫度補(bǔ)償電壓,TCXO可以輸出與環(huán)境溫度更穩(wěn)定的頻率,主要應(yīng)用于移動(dòng)通信設(shè)備頻率合成器所用的標(biāo)準(zhǔn)振蕩器,如:智能手機(jī)、全球定位系統(tǒng)等要求頻率最高可達(dá)±0.1ppm的高穩(wěn)定性。這種要求不能只用AT切割晶體來滿足。此外,不同晶體在溫度特性上存在細(xì)微差異。因此就需要用溫度補(bǔ)償電路進(jìn)行補(bǔ)償,以獲得溫度穩(wěn)定性較高且更精準(zhǔn)的頻率。
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