在TCXO領(lǐng)域，小型化和對(duì)技術(shù)參數(shù)要求越來(lái)越高的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。隨著5G網(wǎng)絡(luò)和汽車行業(yè)的爆炸式發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、移動(dòng)通信技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)也要求高精度。TCXO已經(jīng)是2019年最暢銷的振蕩器類型，市場(chǎng)預(yù)測(cè)非常好。然而，由于最近幾年的危機(jī)，一些地區(qū)的發(fā)展非常緩慢，優(yōu)先事項(xiàng)被重新設(shè)定。這一振蕩器領(lǐng)域的顯著復(fù)蘇，是由具有極其高性能組件的制造商支持的，比如遙遙領(lǐng)先的Geyer晶振。

在下面，我們根據(jù)最新的技術(shù)狀況總結(jié)了振蕩器的原理。這些變化構(gòu)成進(jìn)展主要與頻率穩(wěn)定性、相位噪聲和功耗有關(guān)。以下三組石英振蕩器在溫度補(bǔ)償措施上有所不同:

•XO，晶體振蕩器-無(wú)特殊溫度補(bǔ)償措施的石英晶體振蕩器。它的溫度行為與所用晶體的溫度行為相同。

•TCXO，溫度補(bǔ)償晶體振蕩器-一種溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，其中由溫度相關(guān)電阻或類似物產(chǎn)生校正電壓，用于頻率校正。模擬TCXO可以實(shí)現(xiàn)比單獨(dú)晶體大約20倍的改進(jìn)。

•OCXO，烤箱控制晶體振蕩器-一種恒溫控制晶體振蕩器，其中晶體和其他溫度敏感部件位于選定溫度的腔室中，因此晶體不再有任何明顯的溫度響應(yīng)。OCXO可以實(shí)現(xiàn)比石英單獨(dú)提高1000倍以上。

擴(kuò)展的溫度范圍XO通常在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有約10-50 ppm的頻率穩(wěn)定性范圍。TCXO通常可以將其降低到0.5-1 ppm左右。OCXO可以將其降低到0.01 ppm，但缺點(diǎn)是功耗高得多。最近市場(chǎng)上也有特殊的tcxo，例如用于航空航天技術(shù)，具有更好的頻率穩(wěn)定性和更大的溫度范圍，但這些都非常昂貴，因此在經(jīng)濟(jì)上不適用于所有應(yīng)用。

圖1:最重要振蕩器類型的原理和頻率偏差

圖二：TCXO的控制原理

•信號(hào)輸出
•頻率精度或穩(wěn)定性
•環(huán)境條件，如溫度、沖擊等。
•功耗
•相位噪聲
•尺寸
•成本
雖然常見(jiàn)的振蕩器主要有HCMOS或TTL輸出，但TCXOs是用正弦或HCMOS輸出制造的。它們的本質(zhì)區(qū)別在于：

正弦波輸出=剪切正弦波(CSW)
•除其他外，更低的功耗
•相位噪聲略小
•更好的EMC，因?yàn)楦俚闹C波
HCMOS輸出
•已定義的交換邊
•相應(yīng)邏輯系列的調(diào)整水平(L<0.1 VDD;H > 0.9 VDD)

晶體振蕩器沒(méi)有任何基于原理的失效機(jī)制。它們通常在以下規(guī)格范圍內(nèi)運(yùn)行 幾年。當(dāng)晶體振蕩器出現(xiàn)故障時(shí)，原因如下:

•焊點(diǎn)不良
•由于機(jī)械影響而失去真空
•當(dāng)運(yùn)行超出規(guī)格時(shí)，溫度補(bǔ)償“漂移”
•核輻射
•沖擊和/或振動(dòng)
最常見(jiàn)的振蕩器類型與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的概述可以在下表中找到。這些價(jià)值觀只是典型的。它們依賴于制造商和類型

表1：振蕩器類型的比較

雖然振蕩市場(chǎng)在疫情期間因總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)而遭受低迷，但此后已經(jīng)復(fù)蘇，據(jù)分析師稱，未來(lái)5年將大幅上漲。因此，2019年的原有增長(zhǎng)趨勢(shì)將得到延續(xù)和超越。

TCXO越來(lái)越多地與商業(yè)、國(guó)防、工業(yè)和醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生共鳴。理論上，任何需要精確和穩(wěn)定的時(shí)序參考的應(yīng)用電路都可以用TCXO構(gòu)建。在TCXO晶振的制造中，重點(diǎn)放在高度精加工的石英毛坯(石英晶圓)和相應(yīng)的電路電子器件上，以盡量減少相位噪聲和功耗。這兩個(gè)參數(shù)與頻率穩(wěn)定性一起，顯著地決定了振蕩器的技術(shù)性能，從而間接地決定了應(yīng)用范圍。

5G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)、航空航天和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展顯著決定了特殊領(lǐng)域的發(fā)展。在-40至+105°C的擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)，TCXO的頻率穩(wěn)定性約為10 ppb。消費(fèi)領(lǐng)域、自動(dòng)化領(lǐng)域和越來(lái)越多的醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域正在轉(zhuǎn)向更常見(jiàn)的TCXO，其中小型化的趨勢(shì)和更好的頻率行為是顯而易見(jiàn)的。

該表簡(jiǎn)單概述了當(dāng)今在各自領(lǐng)域中關(guān)于頻率精度和封裝類型的最常見(jiàn)要求和趨勢(shì)。這些都是指導(dǎo)值，在不同的情況下或多或少是嚴(yán)格的。如前所述，TCXO的質(zhì)量是由更多的參數(shù)決定的，這些參數(shù)可以在各個(gè)制造商的主頁(yè)上找到詳細(xì)信息

表2:TCXO的應(yīng)用和最常見(jiàn)的頻率穩(wěn)定性

作為一家歷史悠久的晶體和振蕩器制造商，我們GEYER晶振石英技術(shù)始終與時(shí)俱進(jìn)。憑借我們的產(chǎn)品，我們遵循最新的市場(chǎng)需求，并始終為客戶提供為移動(dòng)通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，醫(yī)療技術(shù)等高精度應(yīng)用創(chuàng)建設(shè)計(jì)的可能性，其中包括最新一代的TCXO。可靠的信號(hào)傳輸，出色的頻率精度和低功耗只是我們TCXO系列提供的一些參數(shù)。

表3:GEYER電子TCXO

除了已經(jīng)建立的新一代封裝類型KXO-86, KXO-84和KXO-81之外，我們還采取了進(jìn)一步的措施，并在其寬頻率范圍內(nèi)向市場(chǎng)推出了KXO-88。該TCXO占地面積僅為1.6 x 1.2 mm，非常適合用于所有小占地，低功耗應(yīng)用。

該TCXO系列的主要性能特點(diǎn)是:
•尺寸:1.6 x 1.2毫米
•高度:max。0.8毫米
•工作溫度范圍:-30℃~ +85℃
•頻率范圍:13至52 MHz
•頻率穩(wěn)定性:+/- 0.5 ppm
•功耗:僅2 mA最大。
•相位噪聲:在10khz時(shí)-145 dBc/Hz

無(wú)論是電表、醫(yī)療診斷設(shè)備還是健康跟蹤器，我們的高精度晶體和振蕩器都能高效、低成本地滿足技術(shù)要求。在振蕩市場(chǎng)中，TCXO市場(chǎng)是全球發(fā)展最快的一個(gè)，即使不可預(yù)見(jiàn)的事件再次發(fā)生，當(dāng)前的發(fā)展也是不可阻擋的。

世界正被越來(lái)越精確地“計(jì)時(shí)”。然而，并非所有應(yīng)用都要求振蕩器具有最佳的精度。 如果選擇高速公路作為類比，那么在高速公路上，每個(gè)設(shè)備都以自己的速度駕駛，使用自己的汽車設(shè)計(jì) 并且不應(yīng)該消耗太多能量。 了解應(yīng)用程序的自由度和限制很重要，然后選擇組件已經(jīng)給定。GEYER Electronics GmbH支持您從價(jià)格或性能的角度選擇最適合您應(yīng)用的產(chǎn)品。