什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?

关于高精度晶振相关知识,晶诺威科技解释如下:

频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。该值越小精度越高。晶振的频率误差是晶振重要参数之一。

调整频差

在25℃基准温度下,工作频率相对于标称频率所允许的偏差。

在石英晶体谐振器的规格书中,我们常看到调整频差用±30ppm max.来表示。而实际的产品误差值会更小 。晶振实际测试数据显示,谐振器行业标准为±30ppm,而晶诺威科技生产的晶体谐振器可以实现±5ppm。

温度频差

温度频差指的是在不同工作温度范围内,输出的频率和理想频率的偏差。

一般通过环境温度适应能力和可靠性对晶振进行等级分类:

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?民用级(-20~+70℃)对晶振可靠性的要求一般,追求性价比高,主要应用于家电,玩具等;

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?工业级(-40~+85℃)对晶振的精度和稳定性要求较高,主要应用在工业控制,交通,仪器仪表等;

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?汽车级(-40~+125℃)则需要对产品有严格的标准认证;

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?军用和航天(-55~+125℃)对产品的质量要求极高。

高精度晶振类别

OCXO恒温晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术,将晶体置于恒温槽内,通过设置恒温工作点,使槽体保持恒温状态。OCXO恒温晶振可以在恶劣环境下不受外界温度影响,达到稳定的输出频率。广泛应用于精密仪器,遥控遥测通信,雷达,电子对抗,导航等。OCXO恒温晶振比普通OSC振荡器,VCXO压控晶振,TCXO温补晶振有更优秀的稳定性和频率精度。OCXO在晶振的频率控制方面处于顶端。

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?

选择晶振时,可根据产品使用温度环境和最大频率变化容忍度,提出质量等级要求。另外对相同型号不同参数的晶振进行替换时,晶诺威科技建议如下:

晶振频率精度对电子设备的影响:

1、实时性能:对于需要实时响应的设备,如工业控制系统和自动测试设备,晶振的频率精度决定了系统的响应速度和准确性。偏差可能导致系统反应延迟或误判。

2、数据处理速度与精度:在计算机和其他数字系统中,晶振的频率精度决定了系统时钟的稳定性。这进而影响数据处理的速度和精度,因为所有计算和指令执行都基于这个时钟信号。

3、通信性能:在无线通信设备中,如手机、无线网卡和基站,晶振的频率精度直接影响信号的调制和解调质量。频率偏差可能导致误码率增加、通信链路不稳定或完全中断。

4、导航与定位精度:在GPS和其他导航系统中,晶振的频率精度决定了位置计算的准确性。任何频率偏差都可能导致定位误差,影响导航的可靠性。

5、电源稳定性:在电源管理系统中,晶振的频率精度影响电压和电流的调节精度。这关系到设备的能耗、热管理和整体运行效率。

晶振精度的不同:

什么是高精度晶振?高精度晶振如何选择?

高精度晶振可以替换低精度晶振,例如±10ppm可替换±20ppm或±30ppm,±20ppm可替换±20或±30ppm。不建议选择低精度晶振替换高精度晶振。以32.768KHz晶振为例,精度越低,时间越不准。如果晶振为主时钟源,如STM32主频8MHz晶振不稳定可能会造成系统工作不稳定或者停止工作等问题。

晶振工作温度的不同:

如果晶振工作温度范围为-20℃~+70℃,若一定要在-40℃~+85℃下使用,该晶振在最低和最高温度下工作时,其频率稳定性和频率精度都会变差,可能给设备正常工作带来隐患。

What is a voltage controlled temperature compensated crystal oscillator?

Temperature Compensated Crystal Oscillators (TCXOs) deliver excellent temperature characteristics combined with low power consumption and fast warmup. Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillators (VC-TCXOs) combine the same excellent temperature characteristics, low power consumption and fast warmup with a voltage control function to allow precise tuning of the output frequency after PCB assembly.

Voltage control can also be used during operational life, to compensate for any effects of aging as well as offering the ability to pull back to nominal frequency where there is a change of circuit conditions. TCXOs and VC-TCXOs are used where the stability of a standard Crystal Clock Oscillator is insufficient.

电话:0755-23068369