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溫補晶振作為晶振的一小類，在5G正值高速發(fā)展中，TCXO又再一次進入時下公眾的視野。
TCXO發(fā)展現(xiàn)狀
溫補晶振由普通化轉換成小型化是一個過程,在近十幾年中得到穩(wěn)定長足發(fā)展， 其中在精密TCXO的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面，日本居領先和主宰地位。其中有些產(chǎn)品必須使用TCXO晶振，比如手機，攝像機等智能產(chǎn)品，從而促使在30年中，TCXO的體積縮小了50余倍乃至100倍。高精度、 低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究課題。 在小型化與片式化方面， 面臨不少困難， 其中主要的有兩點：
一是小型化會使石英晶振振子的頻率可變幅度變小， 溫度補償更加困難;
二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中， 由于焊接溫度遠高于 TCXO 的最大允許溫度， 會使晶體振子的頻率發(fā)生變化， 若不采限局部散熱降溫措施， 難以將 TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6 以下。 但是， TCXO 的技術水平的提高并沒進入到極限， 創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。
TCXO工作原理
溫補晶振,即溫度補償晶體振蕩器，英文縮寫 TCXO。是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。
通俗地講就是它對晶振頻率可以起到一個溫度補償?shù)淖饔谩?比如說在某些高溫的環(huán)境下, 有些產(chǎn)品會因為高溫出現(xiàn)不良的現(xiàn)象, 嚴重甚至會導致整個產(chǎn)品癱瘓, 在這種情況下就會用到溫補晶振。 其原理是通過感應周圍環(huán)境溫度, 將溫度信息做適當變換后控制晶振的輸出頻率, 以求達到穩(wěn)定輸出頻率的效果。 它可以在天氣溫度變化中起到一個互相補助的作用, 遇到氣溫低的情況它會根據(jù)本身的溫度補償電路來補償由周圍溫度變化產(chǎn)生出的振蕩頻率偏差, 從而保護產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
溫補晶振術語來自石英晶體振蕩器的一種補償方式已達到產(chǎn)品應用方面的精度要求。溫補晶振定義是將壓電石英晶體原有的物理特性(壓電效應下頻率隨溫度成三次曲線變化)，通過外圍電路逆向改變使得石英晶體原有頻率隨溫度的變化盡可能的變小的一種補償方式所做的石英晶體振蕩器。
TCXO特點
?較高的頻率穩(wěn)定度
?高頻、高可靠性
?小型化、低功耗
?在小電流下能夠快速啟動
TCXO補償類型
溫補晶振TCXO中， 對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型：
第一種補償方式是直接補償型TCXO
是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路, 在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。 在溫度變化時, 熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應變化, 從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。 該補償方式電路簡單, 成本較低, 節(jié)省印制電路板(PCB) 尺寸和空間, 適用于小型和低壓小電流場合。 但當要求晶體振蕩器精度小于±1ppm 時, 直接補償方式并不適宜。
第二種補償方式是間接補償型TCXO
該補償方式又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。 模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路, 并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上, 通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化, 對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。 該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm 的高精度, 但在3V 以下的低電壓情況下受到限制。 數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D) 變換器, 將模擬量轉換成數(shù)字量。 該法可實現(xiàn)自動溫度補償, 使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高, 但具體的補償電路比較復雜, 成本也較高, 只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。
TCXO應用領域
溫補晶振典型應用適用于各種數(shù)字通信設備、 頻率計量儀表作為高穩(wěn)定度的時基信號源使用,如用于 5G、 LTE 等新一代移動通信網(wǎng)絡設備、 數(shù)字程控交換機、 接入網(wǎng)設備, 各種 SDH、 PDH 等同步傳輸設備, GSM、 CDMA 等移動交換設備的同步信號， 也用于各種頻率計等測試設備作為頻率標準信號。
TCXO常用頻點
其中比較常用的是19. 2M，常用于手機
溫補晶振選型參數(shù)表
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