温补晶振TCXO是如何实现温度补偿?

中文全称:温补晶体振荡器

中文简称:温补晶振

英文全称:Temperature Compensate X’tal (crystal) Oscillator

英文简称:TCXO

温度补偿晶体振荡器是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。为此,TCXO的主要元件是压控晶体振荡器(VCXO),它连接到一个检测温度并向振荡器施加小的校正电压的电路(如下图)。

温补晶振TCXO是如何实现温度补偿?

温补晶振TCXO结构通常包括以下五部分:

1 、补偿网络

补偿网络是整个系统运行的关键。振荡器温度频率响应的近似曲线如上所示。实际曲线可近似在3的形式表示第三阶多项式表达,尽管更精确的表示考虑了一些非线性和工程以接近5个阶多项式。补偿网络需要感测温度并产生与此相反的电压(如下图)。

温补晶振TCXO是如何实现温度补偿?

目前通常采用间接补偿方式,其原理是在补偿网络中感测温度并产生电压,该电压提供与温度曲线相反的频率变化。结合某种形式的数字信号处理(DSP),以产生更准确响应,并可通过对具有特定响应的ROM进行编程来分别对单元进行线性化处理。DSP电路通常包含在特殊的ASIC中,因此可以对其进行定制以适合应用,而不会造成多功耗。

2、振荡器上拉电路

一旦产生电压,就将其施加到可以拉低晶体振荡器频率的电路上。通常,它包含一个变容二极管和一些低通滤波。

3 、晶体振荡器

所有晶体振荡器电路通常是一个标准电路,其目的是实现晶体谐振器在最佳电路匹配下输出理想频率信号,其中包括电容及激励功率的最佳匹配。

4、稳压器

输入电压不稳定会造成频偏,因此TCXO需要具备一个电压调节器,需要提醒的是该稳压器自身温度变化不应影响晶体振荡器输出频率。

5 、缓冲放大器

缓冲放大器的作用是用来增加输出驱动。它为晶体振荡器提供隔离,使其避免受到任何外部负载变化的影响。

 

关于晶诺威科技产温补晶振TCXO常规电气参数的解释与说明

温补晶振TCXO是如何实现温度补偿?

晶诺威产高精度温补晶振TCXO频点及应用介绍Type and Dimension型号(尺寸):

温补晶振TCXO外形尺寸及安装方式均为都符合标准件要求。

注:DIP14表示全尺寸(长方形),DIP8表示是半尺寸(正方形)。

晶诺威科技产温补晶振TCXO主要特性:

  • Tolerance调整频差(at 25℃):±1ppm~±0.1ppm
  • Tolerance vs Temperature温度稳定度(-40~85℃): ±2ppm ~±0.5ppm
  • Voltage 工作电压:2.8V、3.3V或5V或定制。
  • Output Type输出波形: 通常情况下,数字电路默认和常用的是方波(TLL和COMS 兼容)。

关于晶诺威科技产温补晶振TCXO输出波形的进一步解释:

方波(CMOS/TTL):

方波的输出直流电压一般为晶振电源的一半(若电源为5V,方波直流电压一般为2.5V,用万用表可测量)。

正弦波(SINE WAVE)

关于温补晶振TCXO的正弦波输出应用比较少,其幅值一般大于1V/50Ω。

关于晶诺威科技产温补晶振TCXO频率微调方式介绍如下:

1、机械调节:由晶体振荡器外壳开孔的电位器机械调节,调节范围一般±5ppm左右,默认是机械微调。

2、电压调节:由加在一号脚的电压来调节,一般电源电压的一半时,频率在中心,调节范围一般±5ppm左右。

3、无调节:频率固定,无频率调节功能。

关于其它温补晶振频点和技术问题,请咨询我司客服。

电话:0755-23068369