泛音石英晶體如何工作?快速流暢的數(shù)據(jù)傳輸在當(dāng)今世界至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器系統(tǒng)都旨在以閃電般的速度處理和轉(zhuǎn)發(fā)信息。自此，許多應(yīng)用開始依賴于三位數(shù)兆赫 （MHz）范圍。

如此高的頻率不能用基波音中的AT晶體產(chǎn)生。雖然基頻為40至50MHz的石英盤是可行的，但它們的生產(chǎn)涉及相當(dāng)大的努力和相應(yīng)的成本。出于這個原因，“泛音晶體”通常用于20兆赫茲以上的頻率。

石英晶體分為基頻和泛音,基頻和泛音是本身固有的,即諧振的基波和n次諧波；晶體的n次泛音頻率與基頻*n的頻率并不完全相等；泛音和基頻不能通用.在產(chǎn)品電路中基頻石英晶體諧振器通常在接入了電容之后便可進(jìn)行工作,但是泛音晶體呢就需要電感和電容一起配合使用才能夠正常工作.

泛音模式對晶體諧振器頻率的影響,隨著石英晶體諧振器頻率的增加,在泛音模式下操作它們變得更容易.

使用石英晶體諧振器的最明顯的方法是以其基本頻率操作它.然而,隨著頻率的增加,晶體坯料變得更薄,更脆弱.為了克服這個問題并延長頻率,可以在泛音模式下操作晶體.

對于AT切割晶體,這些泛音模式幾乎處于基波頻率的泛音數(shù)倍.事實上,泛音的實際頻率更接近等于串聯(lián)模式基頻乘以泛音數(shù).

晶振在指定的溫度范圍之外是否能夠正常工作?

是! 例如,如果在-10到+ 60°C范圍內(nèi)指定晶振晶體,它將在-40到+ 85°C范圍內(nèi)無任何問題地執(zhí)行,但有可能超出其指定的穩(wěn)定性.如果應(yīng)用程序僅需要穩(wěn)定的頻率而不是準(zhǔn)確的頻率,這可能無關(guān)緊要.

什么是最常見的石英晶體切割?

最為常見的石英晶體AT切割,從1M~200MHZ晶振大部分都是AT切割型.當(dāng)然這是指的相對于石英棒的Z軸的標(biāo)稱角度.切割角度決定了頻率/溫度性能,通常由晶體制造商選擇.

為什么指定晶振的工作溫度范圍很重要?

晶振溫度可以分為工業(yè)級,汽車級,消費(fèi)級等,使用石英晶振,貼片晶振如果溫度明顯超出規(guī)定的溫度范圍,則可能會導(dǎo)致石英晶振晶體損壞.

解釋基頻晶體和泛音晶體之間的差異?

基頻晶體以由石英坯料的尺寸確定的頻率振蕩.泛音晶體在基波的第3,第5或第7倍運(yùn)行.該晶體專門設(shè)計用于在這些模式下運(yùn)行.

考慮把通孔晶振改為SMD晶振我需要考慮哪些問題?

這取決于應(yīng)用程序.如果例如晶體是可拉的,即可以通過電氣裝置改變晶體的負(fù)載電容來改變頻率,那么這可能難以實現(xiàn).例如,條形毛坯SMD晶體具有比HC49型圓形坯料封裝低得多的可拉性.不應(yīng)輕易進(jìn)行此練習(xí),如果您有任何疑問,請聯(lián)系億金電子技術(shù)部獲取進(jìn)一步的建議.

我的產(chǎn)品使用晶振應(yīng)選擇晶體諧振器還是晶體振蕩器?

關(guān)鍵在于你的產(chǎn)品需要.如果您正在設(shè)計分立電路并且很少或沒有振蕩器設(shè)計經(jīng)驗,那么最好使用有源晶振,貼片石英晶體振蕩器,因為這樣可以消除任何容差問題.為實驗室使用設(shè)計“一次性”是“容易的”,但如果你必須批量生產(chǎn),這可能會引起各種各樣的問題.如果您正在使用需要晶體來驅(qū)動它的芯片組,那么這個決定要簡單得多,因為板載振蕩器電路應(yīng)該已經(jīng)過優(yōu)化.

以前有的晶振型號,現(xiàn)在沒有看到了,是否不生產(chǎn)了,還能用嗎?

一些晶振型號隨著科技產(chǎn)品發(fā)展被淘汰沒有生產(chǎn)了,諸如一些大體積的貼片晶振,陶瓷晶振等.各用戶在選用晶振時可咨詢億金電子業(yè)務(wù)部,晶振在參數(shù)封裝尺寸一致時可相互替換使用.億金電子提供多個晶振品牌,可滿足用戶選擇.

億金電子進(jìn)口晶振代理商供貨交期快嗎?

是的,億金電子代理臺灣晶振,日本進(jìn)口晶振,歐美晶振多個品牌,市場常用品牌型號均有備貨.當(dāng)然非常規(guī)型號也還可以找到替代型號,也可以選擇可編程晶振.在某些情況下可以使用可編程晶振,可編程晶振與固定頻率設(shè)備兼容,并且通常可以在幾個工作日內(nèi)提供-自定義固定頻率可能需要生產(chǎn)至少6周.可編程振蕩器尤其適用于時間緊迫的原型設(shè)計.

SPXO/VCXO/OCXO和TCXO晶振之間有什么區(qū)別?

SPXO時鐘晶體振蕩器

SPXO或時鐘振蕩器是基本類型的振蕩器,由晶振和基本驅(qū)動電路組成.由于沒有任何形式的補(bǔ)償,頻率/溫度穩(wěn)定性基本上是晶體本身的穩(wěn)定性-通常為±50ppm.VCXO電壓控制晶體振蕩器

一種帶電壓控制功能的石英晶體振蕩器,它依賴于石英晶體的固有可拉性,以便通過施加外部電壓來改變振蕩器輸出的輸出頻率.這種變化限于幾十ppm,通常為±100ppm.與SPXO有源晶振一樣,頻率/溫度穩(wěn)定性是晶體本身的穩(wěn)定性.

TCXO控制溫度補(bǔ)償晶體振蕩器

如果晶體的穩(wěn)定性不足,可能需要使用TCXO溫補(bǔ)晶振,TCXO溫度補(bǔ)償晶體振蕩器.這種類型的器件用于基礎(chǔ)石英晶體的穩(wěn)定性不足的地方.通常TCXO晶振可以實現(xiàn)小于1ppm的穩(wěn)定性,而不是30ppm的典型晶體.

OCXO恒溫控制晶體振蕩器

“終極”壓電產(chǎn)品是OCXO晶振或Oven Controlled Crystal Oscillator.如果需要非常高的穩(wěn)定性,則應(yīng)考慮此類產(chǎn)品.這些類型的設(shè)備提供典型的3E10-9性能.

貴公司官網(wǎng)上沒有的晶振型號是不是就沒有生產(chǎn)?

一般市場常用晶振品牌型號規(guī)格都有貨,包括溫補(bǔ)晶振,VCXO晶體振蕩器,陶瓷諧振器,晶體濾波器,差分晶振,可編程晶振等.從1008晶振~8045晶振均有提供.億金電子技術(shù)工程也一直不斷開發(fā)更多高價值的晶振產(chǎn)品,一直在不斷上更新,完善現(xiàn)有產(chǎn)品,用戶在選用晶振是可咨詢我們業(yè)務(wù)部0755-27876565.

為什么石英貼片晶振封裝越來越越小?

隨著電子產(chǎn)品,智能產(chǎn)品小型化,便捷式發(fā)展,石英貼片晶振封裝越做越小.從開始的7.0x5.0mm貼片晶振到現(xiàn)在世界級超小1008貼片晶振,一直在變化,向著小型,高精度,超薄型發(fā)展,大大的節(jié)省了電路空間并且保留了原有的晶振性能,具有高可靠使用特性.

當(dāng)然晶振體積越小頻率越高，晶振片越小，起始頻率越高，例如7050貼片晶振的最低頻率為8MHZ，而5032貼片晶振封裝最低頻率為16M。較低的頻率通過外部分頻實現(xiàn),這增加了電路復(fù)雜性.

晶振是智能電子數(shù)碼產(chǎn)品應(yīng)用最多的一種頻率元件,晶振可以分有源晶振和無源晶振,億金電子接下來要給大家所介紹到的是有源晶振.有源晶振根據(jù)不同產(chǎn)品性能需求歸為TCXO溫度補(bǔ)償晶振,VCXO電壓控制晶振,OCXO恒溫控制晶振,SPXO時鐘晶體振蕩器,VC-TCXO壓控溫補(bǔ)晶振,LVDS輸出差分晶振等.下面單獨(dú)講下適用于定義固定頻率壓控晶振的特性

VCXO晶振（壓控晶體振蕩器）是一種晶體振蕩器,它包括變?nèi)荻O管和相關(guān)電路,允許通過在該二極管上施加電壓來改變頻率.這可以通過簡單的時鐘或正弦波晶體振蕩器,TCXO（產(chǎn)生TC/VCXO-溫度補(bǔ)償電壓控制晶體振蕩器）或烤箱控制類型（產(chǎn)生OC/VCXO恒溫箱控制的電壓晶體振蕩器）來實現(xiàn).

VCXO晶振有幾個特點.在生成VCXO壓控晶體振蕩器規(guī)范時,這些適用于定義固定頻率晶體振蕩器的特性.VCXO特有的規(guī)范中的主要內(nèi)容如下：

偏差-這是控制電壓變化引起的頻率變化量.例如.5伏控制電壓可能導(dǎo)致100ppm的偏差,或0至+5伏控制電壓可能導(dǎo)致150ppm的總偏差.

控制電壓-這是施加到VCXO輸入端子的變化電壓,導(dǎo)致頻率變化.它有時被稱為調(diào)制電壓,特別是如果輸入是AC信號.

傳遞函數(shù)（有時稱為斜率極性）-表示頻率變化的方向與控制電壓的關(guān)系.正傳遞函數(shù)表示增加的正控制電壓的頻率增加,如圖1A所示.相反,如果頻率隨著更正（或更負(fù)）控制電壓而減小,如圖1B所示,傳遞函數(shù)是負(fù).

線性度-普遍接受的線性定義是MIL-PRF-55310中規(guī)定的.它是VCXO晶振頻率誤差和總偏差之間的比率,以百分比表示,其中晶振頻率誤差是從通過輸出頻率與控制電壓的曲線繪制的最佳直線的最大頻率偏移.如果壓電晶體振蕩器的規(guī)格要求線性度為±5％且實際偏差總共為20kHz,如圖2所示,則輸出頻率與控制電壓輸入的曲線可能會相差±1kHz（20kHz±5％）.最佳直線“A”.這些限制用“B”和“C”行表示.“D”代表VCXO的典型曲線,其線性度在±5％以內(nèi).

在圖3中,最佳直線“A”的最大偏差為-14ppm,總偏差為100ppm,因此線性度為±14ppm/100ppm=±14％.

產(chǎn)生圖2所示特性的VCXO晶振使用超突變結(jié)變?nèi)荻O管,偏置以適應(yīng)雙極性（±）控制電壓.產(chǎn)生圖3特性的VCXO使用具有施加的單極控制電壓的突變結(jié)變?nèi)荻O管（在這種情況下為正）.良好的VCXO壓控晶振設(shè)計要求電壓與頻率曲線平滑（無間斷）和單聲道.所有維管晶振的VCXO系列都具有這些特性.

調(diào)制速率（有時稱為偏差率或頻率響應(yīng)）-這是控制電壓可以改變的速率,從而導(dǎo)致相應(yīng)的頻率變化.通過施加峰值等于指定控制電壓的正弦波信號,解調(diào)VCXO壓控晶振的輸出信號,并以不同調(diào)制速率比較解調(diào)信號的輸出電平來測量.調(diào)制速率由Vectron晶振定義為最大調(diào)制頻率,它產(chǎn)生的解調(diào)信號在100dB調(diào)制信號的3dB范圍內(nèi).雖然非晶體控制的VCO可以以非常高的速率進(jìn)行調(diào)制（輸出頻率大于10MHz時大于1MHz）,但VCXO晶振的調(diào)制速率受到晶體物理特性的限制.雖然VCXO晶振的調(diào)制輸入網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)展到在100kHz以上產(chǎn)生3dB響應(yīng),但由于晶振,解調(diào)信號在調(diào)制頻率大于20kHz時可能會出現(xiàn)5-15dB的幅度變化.

斜率/斜率線性/增量靈敏度-這可能是一個令人困惑的區(qū)域,因為這些術(shù)語經(jīng)常被誤用.如果要將斜率除以總控制電壓擺幅,則斜率應(yīng)該被稱為平均斜率.對于圖2中所示的VCXO壓控晶振,平均斜率為-20kHz/10伏=-2kHz/伏.增量靈敏度,通常誤稱斜率線性度意味著頻率與控制電壓的增量變化.

因此,雖然該示例中的平均斜率是每伏特-2kHz,但是曲線的任何段的斜率可以與-2kHz/伏相當(dāng)大.事實上,對于最佳直線線性度為±1％至±5％的VCXO,增量靈敏度約為（非常近似）最佳直線線性度的10倍.因此,具有±5％最佳直線線性度的VCXO壓控晶振可以在每伏特的基礎(chǔ)上表現(xiàn)出±50％的斜率變化.因此,讀取“斜率：2kHz/伏特±10％”的規(guī)范需要澄清,因為它可能意味著平均斜率或增量靈敏度.如果它旨在定義平均斜率,它只是指定18kHz到22kHz的總偏差,并且更恰當(dāng)?shù)卣f明了“總偏差：20kHz-10％.”但是,如果意圖頻率改變?yōu)槊總€增量電壓必須介于1.8kHz和2.2kHz之間,高線性VCXO壓控晶體振蕩器被指定為±10％增量靈敏度與±1％最佳直線線性相關(guān).該規(guī)范的元素應(yīng)為“增量靈敏度：每伏2kHz±10％”.

其他設(shè)計考慮因素

穩(wěn)定性-石英晶振晶體是一種高Q器件,是晶體振蕩器的穩(wěn)定性決定元素.它固有地抵抗被“拉”（偏離）其設(shè)計頻率.為了產(chǎn)生具有顯著偏差的VCXO,振蕩器電路必須“去Q”.這導(dǎo)致晶體在其頻率與溫度特性,老化特性及其短期穩(wěn)定性（和相關(guān)的相位噪聲）特性方面的固有穩(wěn)定性降低.因此,最好不要指定比絕對要求更寬的偏差,這符合用戶的最佳利益.

鎖相-當(dāng)VCXO晶振用于鎖相環(huán)應(yīng)用時,偏差應(yīng)始終至少與VCXO本身及其鎖定的參考或信號的組合不穩(wěn)定性一樣大.Vectron維管晶振集團(tuán)生產(chǎn)一系列VCXO晶振,特別適用于鎖相環(huán)應(yīng)用（在隨后的頁面中有描述）.但是,如果系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定性要求比該產(chǎn)品系列中的更嚴(yán)格,則可能需要TC/VCXO.對于最高穩(wěn)定性開環(huán)要求,適當(dāng)?shù)恼袷幤骺梢允谴?/span>cata-log的TCXO溫補(bǔ)晶振或OCXO恒溫晶振部分中描述的那些,包含窄偏差VCXO選項,而不是VCXO壓控晶體振蕩器部分中描述的那些.

基本振蕩器頻率-基本模式晶體（通常為10-25MHz）允許最大的偏差,而第三泛音晶體（通常為20-70MHz）允許偏差約為適用于基波的1/9.因此,所有寬偏差VCXO晶振（偏差大于±100到±200ppm）都使用基本晶體;較窄的偏差VCXO可以使用基?；虻谌?font color='red'>泛音晶體,其選擇通常取決于線性度和穩(wěn)定性等規(guī)格.很少有更高的泛音,因此更高頻率的晶體可用于VCXO.因此,輸出頻率高于或低于適當(dāng)晶振頻率的VCXO包括倍頻器或分頻器.

一般注意事項-雖然任何類型的石英晶體振蕩器都是如此,但對于VCXO壓控晶體振蕩器而言,用戶不要過度指定產(chǎn)品.VCXO壓控晶振的特殊問題在于增加的偏差導(dǎo)致穩(wěn)定性降低,這可能導(dǎo)致需要更寬的偏差,進(jìn)一步降低穩(wěn)定性,導(dǎo)致所需偏差的螺旋式增加.

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