溫補(bǔ)晶振是干什么的？這些知識要知道
作者：
揚興科技
日期：2023-12-29
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什么是溫補(bǔ)晶振？溫補(bǔ)晶振定義為石英晶體振蕩器，采用補(bǔ)償方式制作，通過外圍電路將壓電應(yīng)時晶體原有的物理特性(壓電效應(yīng)下頻率隨溫度呈三次曲線變化，反轉(zhuǎn)，使應(yīng)時晶體原有頻率隨溫度變化盡可能小。
溫補(bǔ)晶振在無線傳輸?shù)膽?yīng)用中，無線透明傳輸模塊以體積小、功耗低為重要發(fā)展指標(biāo)。在正常工作條件下，常見的晶振頻率的精度可以達(dá)到百萬分之五十，而溫補(bǔ)晶振的精度更高。溫度補(bǔ)償晶振由恒溫槽控制電路和振蕩電路組成。通常用熱敏電阻“橋”組成的差分串聯(lián)放大器來實現(xiàn)溫度控制。
高精度、低功耗、小型化是溫補(bǔ)晶振的主要優(yōu)勢。小型化和芯片制作的難點很多，其中主要有兩點：一是小型化會使應(yīng)時晶體振蕩器的頻率可變幅度變小，使得溫度補(bǔ)償更加困難；二是雙芯片封裝后，在其鍵合操作中，由于焊接溫度遠(yuǎn)高于溫補(bǔ)晶振的最高允許溫度，晶振的頻率會發(fā)生變化，如果不采取局部散熱冷卻措施，很難將溫補(bǔ)晶振的頻率變化控制在0.5ppm以下。
晶體振蕩器是最簡單的晶體振蕩器，它只將晶體諧振器與振蕩器電路集成在一起，沒有溫度補(bǔ)償和溫度控制。溫補(bǔ)晶振的加入，使模塊可以適應(yīng)-40~ 85攝氏度的工作環(huán)境，即使在惡劣環(huán)境下也不影響無線傳輸。
溫補(bǔ)晶振特性還是需要了解自己需求的。尤其是溫補(bǔ)償晶振器是一種石英晶體振蕩器，它通過附加的溫度補(bǔ)償電路來減小環(huán)境溫度變化引起的振蕩頻率的變化。直接補(bǔ)償TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路，與應(yīng)時水晶背振蕩器串聯(lián)，這些都是需要了解的。
其實對于熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容的電容也相應(yīng)變化，從而抵消或減小振蕩頻率的溫漂。該補(bǔ)償方法電路簡單，成本低，節(jié)省印刷電路板的尺寸和空間，適用于小尺寸、低電壓、小電流的場合。當(dāng)要求晶體振蕩器的精度小于1ppm時，直接補(bǔ)償法就不合適，這些都是溫補(bǔ)晶振特性，而且溫補(bǔ)晶振技術(shù)水平的提升還沒有達(dá)到極限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍然較大，了解這些挑選溫補(bǔ)晶振特性以后，就知道怎么使用和選擇了。
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