石英晶體行業(yè)長期以來一直在不斷創(chuàng)新,以追求高穩(wěn)定性能且小尺寸封裝為目標.下面億金電子給大家介紹有關晶振晶體振蕩器的規(guī)格應用條件.

公共時鐘振蕩器通常使用印刷在陶瓷基板上的厚膜電路.分離元件焊接或環(huán)氧樹脂到電路.如果焊接,必須使用高溫焊料完成后,以防止組件在時鐘焊接到PC板時松動.集成電路是通常以DIE形式和引線鍵合,或采用SOIC型封裝并焊接到位.一直以來大多數(shù)石英晶體,有源晶體振蕩器使用高頻切割（AT,BT或SC）,晶體毛坯（磁盤）安裝在基板上沒有將晶體密封在二級包裝中.水晶安裝硬件包括實心金屬阻止彈簧到薄金屬基座.對于大多數(shù)應用程序,硬件有一些“給予”似乎最適合機械沖擊,機械振動和熱沖擊.基材安裝在金屬集管上,并有一個電阻焊接的金屬蓋.

其他更復雜的振蕩器,如TCXO溫補晶體振蕩器,VCXO壓控晶體振蕩器和OCXO恒溫控制晶體振蕩器,使用了許多不同的技術.雖然最近一些較簡單的VCXO和TCXO已經(jīng)使用了專用IC和其他IC高科技技術將它們小型化為與時鐘類似的封裝,大多數(shù)仍然使用通用印刷電路板,含鉛IC和密封水晶.它們是一個相當大的金屬底座,帶有金屬蓋擰緊或焊接到底座上.密封整個封裝并不重要,因為晶體內(nèi)部密封.時鐘晶體振蕩器有兩種封裝尺寸;一個是混合DIP,行間距為0.300英寸14引腳兼容,另外是相同的,除了它是8引腳兼容.通常只有4個角銷因為電氣或機械目的不需要其他引腳（見圖11）.

對于更復雜的VCXO晶振和TCXO晶振,似乎很少有標準化.他們通常采取PC板面積比小型時鐘振蕩器多三到五倍.

石英晶振,晶體振蕩器應用

頻率控制行業(yè)使金屬混合電阻焊接封裝相當高體積/低成本包裝選項.即使在今天,它仍然是14引腳中使用最廣泛的封裝或8引腳封裝.雖然表面貼裝封裝的頻率很慢控制行業(yè),許多制造商已經(jīng)推出了一個版本或正在開發(fā)中的一個.許多制造商提供了上述金屬封裝的SMD版本,帶有鷗翼引線彎曲.這個整個電子行業(yè)并未接受滿足真正SMD晶振封裝的需求.一個許多制造商已經(jīng)開發(fā)出許多真正的表面貼裝封裝.大多數(shù)使用一個塑料封裝,里面有二次密封封裝（只是晶體或整個振蕩器）,或陶瓷包裝.沒有一種含鉛表面貼裝封裝是行業(yè)標準,但有些是正在進行的由EIA評估.由于電路的復雜性,可以使用TCXO和OCXO插件封裝.

但是在選擇使用DIP通孔或SMD表面貼裝封裝時需要考慮許多因素：

通孔：1.將組件手工組裝到PC板上.2.焊接操作必須限制熱量以防止內(nèi)部任何焊料回流.

表面貼裝：1.包裝標準尚未確定.2.SMD焊接工藝通常使元件本身更熱,從而加速老化.3.修理通常比較困難,可能需要特殊設備.4.在設定標準并增加數(shù)量之前,SMD封裝的成本會更高.

其他重要因素是第二源可用性以及石英晶體振蕩器封裝如何適用于已有的現(xiàn)有的制造流程.所有這些因素,加上任何特殊因素,都必須仔細評估在此過程結束時防止產(chǎn)量低下.

規(guī)格

在創(chuàng)建振蕩器規(guī)范時,重要的是要考慮應用程序的期望振蕩器而不僅僅是“鍋爐電鍍”規(guī)范.這種做法可能會導致撤消費用購買組件.

在所有指定的條件下指定晶振頻率容差是常見的,也可能是最簡單的溫度,電壓,校準等.如果要指定個別要求,所有期望都應該如此被指定.溫度漂移,校準,電壓變化,負載變化和老化都是完全指定振蕩器所需的頻率容差.此外,電壓控制版本必須根據(jù)規(guī)定的控制電壓變化進行頻率變化.這對老齡化很重要最高操作或儲存溫度的特性未指定高于必要的特性為申請.除非另有規(guī)定,否則老化要求假定為25E℃或者a最低,平均溫度為25E℃.

無論振蕩器是時鐘還是正弦波輸出,重要的是要明確指定負載振蕩器將在應用程序中驅(qū)動.預期的負載電容可能很難,但必須指定.PC板上的雜散負載電容可以分布在走線電感上.在這種情況下,一個估計需要做出.另一個問題可能是使用TTL行業(yè)的等效負載更高的頻率.通常在這些負載中使用的二極管不能足夠快地切換以表示實際更快的TTL技術.

對于具有正弦波輸出的石英晶體振蕩器,必須定義輸出波形特性.振幅正弦波輸出通常以伏特峰峰值表示,或以dBm表示.諧波失真（信號部分的幅度是主輸出的三倍,五倍,七倍等頻率）以主輸出頻率以下的dB為單位指定.在某些情況下,需要指定一個噪聲水平或非諧波失真.這對于限制由于諸如加倍之類的技術引起的失真是有用的（這可能會產(chǎn)生1.5倍的失真）.

所有振蕩器規(guī)格都應將電源或電源電流限制為可用的電流量振蕩器.必須指定擊穿電壓或絕對最大電源電壓（大多數(shù)為數(shù)字電壓）門需要低于7.0伏特）.通電后的啟動時間應包含在規(guī)范中.另一個重要參數(shù),特別是泛音振蕩器（25MHz以上的振蕩器可能使用泛音）晶體）是電源在測試過程中升至工作電壓所需的時間范圍并在申請中.電源上升時間很長或很短可能會導致有源晶振,振蕩器啟動并在錯誤的水晶模式下操作（在基本而不是第三個泛音,或第五個泛音而不是第三個泛音）.其中一些影響是由于關鍵過濾條件造成的.也涉及的是被稱為增益帶寬積的有源器件特性,其較低電壓越高,電壓越高.因此,這種增益帶寬在功率期間顯著變化起來.相位噪聲或相位抖動最近已成為一個重要參數(shù).相位噪聲或抖動很短期間的期限變動.可以在頻域或時間中指定該特性域.實際規(guī)范將在很大程度上取決于應用程序,并應與之密切配合生產(chǎn)廠家.

必須指定有源晶振,晶體振蕩器預期承受的機械沖擊和振動.還有,任何其他如果可能影響,上述未列出的特殊應用條件或要求應在規(guī)范中振蕩器性能預期.所需參數(shù)的一些其他示例可以是電源隔離,信號過沖或信號下沖.