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溫補(bǔ)晶體振蕩器TCXO作為晶振的一小類，在5G正值高速發(fā)展中，TCXO又再一次進(jìn)入時(shí)下公眾的視野。
溫補(bǔ)晶體振蕩器發(fā)展現(xiàn)狀
溫補(bǔ)晶振由普通化轉(zhuǎn)換成小型化是一個(gè)過(guò)程,在近十幾年中得到穩(wěn)定長(zhǎng)足發(fā)展，其中在精密TCXO的研究開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)方面，日本居領(lǐng)先和主宰地位。其中有些產(chǎn)品必須使用TCXO晶振，比如手機(jī)，攝像機(jī)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(diǎn)：
一是小型化會(huì)使石英晶振振子的頻率可變幅度變小， 溫度補(bǔ)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(yuǎn)高于 TCXO 的最大允許溫度， 會(huì)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(shù)水平的提高并沒(méi)進(jìn)入到極限， 創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。
溫補(bǔ)晶體振蕩器工作原理
溫補(bǔ)晶振,即溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，英文縮寫 TCXO。是通過(guò)附加的溫度補(bǔ)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(duì)晶振頻率可以起到一個(gè)溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?比如說(shuō)在某些高溫的環(huán)境下, 有些產(chǎn)品會(huì)因?yàn)楦邷爻霈F(xiàn)不良的現(xiàn)象, 嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品癱瘓, 在這種情況下就會(huì)用到溫補(bǔ)晶振。 其原理是通過(guò)感應(yīng)周圍環(huán)境溫度, 將溫度信息做適當(dāng)變換后控制晶振的輸出頻率, 以求達(dá)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(gè)互相補(bǔ)助的作用, 遇到氣溫低的情況它會(huì)根據(jù)本身的溫度補(bǔ)償電路來(lái)補(bǔ)償由周圍溫度變化產(chǎn)生出的振蕩頻率偏差, 從而保護(hù)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
溫補(bǔ)晶振術(shù)語(yǔ)來(lái)自石英晶體振蕩器的一種補(bǔ)償方式已達(dá)到產(chǎn)品應(yīng)用方面的精度要求。溫補(bǔ)晶振定義是將壓電石英晶體原有的物理特性(壓電效應(yīng)下頻率隨溫度成三次曲線變化)，通過(guò)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(bǔ)償方式所做的石英晶體振蕩器。
溫補(bǔ)晶體振蕩器特點(diǎn)
? 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(dòng)
溫補(bǔ)晶體振蕩器補(bǔ)償類型
溫補(bǔ)晶振TCXO中， 對(duì)石英晶體振子頻率溫度漂移的補(bǔ)償方法主要有直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償兩種類型：
第一種補(bǔ)償方式是直接補(bǔ)償型TCXO
是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)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(shí), 熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化, 從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。 該補(bǔ)償方式電路簡(jiǎn)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(chǎng)合。 但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1ppm 時(shí), 直接補(bǔ)償方式并不適宜。
第二種補(bǔ)償方式是間接補(bǔ)償型TCXO
該補(bǔ)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(bǔ)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(guò)晶體振子串聯(lián)電容量的變化, 對(duì)晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。 該補(bǔ)償方式能實(shí)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(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級(jí)模/數(shù)(A/D) 變換器, 將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 該法可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償, 使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高, 但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜, 成本也較高, 只適用于基地站和廣播電臺(tái)等要求高精度化的情況。
溫補(bǔ)晶體振蕩器應(yīng)用領(lǐng)域
溫補(bǔ)晶振典型應(yīng)用適用于各種數(shù)字通信設(shè)備、 頻率計(jì)量?jī)x表作為高穩(wěn)定度的時(shí)基信號(hào)源使用,如用于 5G、 LTE 等新一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、 數(shù)字程控交換機(jī)、 接入網(wǎng)設(shè)備, 各種 SDH、 PDH 等同步傳輸設(shè)備, GSM、 CDMA 等移動(dòng)交換設(shè)備的同步信號(hào)， 也用于各種頻率計(jì)等測(cè)試設(shè)備作為頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
溫補(bǔ)晶體振蕩器常用頻點(diǎn)
其中比較常用的是19. 2M，常用于手機(jī)
溫補(bǔ)晶體振蕩器產(chǎn)品推薦
揚(yáng)興科技，作為EPSON晶振中國(guó)區(qū)一級(jí)代理商，在表晶及溫補(bǔ)壓控晶振方面大批量滿足客戶需求，出貨量位列前茅。上半年新增3款小體積、高頻的愛(ài)普生溫補(bǔ)有源晶振。
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