原來我們對振蕩器的穩定性有這么多誤解

來源：金洛鑫瀏覽：- 發布日期：2019-05-13 09:48:14【大中小】

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人們使用石英晶體振蕩器已經有幾十的的歷史，到如今，應用的次數已經非常頻繁，這些年來為了研究透徹，許多工程師進行了許多次實驗和測試。我們都知道，穩定性是頻率控制元器件產品，比較重要的特性，決定了一顆晶體振蕩器的品質是否達標，同時也是用戶最基本的要求。選擇一顆合適的振蕩器并不難，但想找到穩定好，性價比高的石英晶體振蕩器，并不是一件特別容易的事，最好能找到一家可靠，值得信任的供應商。Bliley晶振公司是一家專門開發，設計和制造石英晶體振蕩器的生產廠家，從1930年開始供應。

RF工程師希望得到理想的晶體振蕩器。也就是說，在設備的整個壽命期間以指定頻率發送而沒有任何頻率偏差的設備。不幸的是，理想的電路世界是一種數學幻想。有許多因素會導致振蕩器穩定性和頻率漂移問題。為了盡可能地防止這些問題，對頻率穩定性有深入的了解將有助于為您提供保持應用程序性能最佳的工具。但還有另一個問題......，不幸的是，我們注意到在石英振蕩器穩定性方面存在許多誤解。更具體地說，關于不同類型的穩定性問題，往往會有很多常見問題解答，包括：頻率與溫度穩定性；頻率與負載穩定性；頻率與供應穩定性。

晶體振蕩器穩定性的主要因素：

頻率與負載

電容負載會影響頻率。晶體振蕩器必須與不同的負載匹配，這可以解釋各種可用的晶體元件。還必須考慮最大驅動功率以防止過度驅動。如果石英晶體經常暴露在超過預期最大功率的過驅動條件下，它會很快老化。即使放置在電路板上也會影響電容負載，無論是重新定位晶體本身還是重新布線其他元件。所有這些都是潛在的機械共振源，必須在振蕩器電路設計過程中加以考慮和測試。

頻率與供應

電源負載的改變可能導致貼片振蕩器電路的有效電阻的變化，從而導致頻率漂移。一種解決方案是使用穩壓電源，確保輸出電壓始終保持在電源的額定值，而不管設備消耗的電流。

頻率與溫度

溫度在我們列表的頂部是因為它是頻率漂移的最重要原因。以十億分之一為單位測量的濕度和壓力可以產生更大的影響，但是這些環境影響很容易通過氣密密封包裝在真空中或用惰性氣體如氮氣來克服。溫度是一個更加困難的挑戰。溫度的變化會導致標準范圍內的頻率漂移達數十ppm，并且在極端溫度下會進一步惡化。諸如冷卻風扇之類的簡單系統級解決方案對于許多應用來說是不實際的，但是可以在振蕩器集成電路（IC）本身中設計精確控制以感測和補償環境溫度變化。

正如本電子設計文章所述，開發人員必須了解振蕩器的穩定性等級（通常為25攝氏度）并不代表元件在整個溫度范圍內的精度。好消息是有各種溫補晶體振蕩器可用。

TCXO-溫度補償晶體振蕩器有一個內部溫度傳感器，IC電路用它來調節晶體的頻率。

VCXO-可通過外部施加的電壓調節壓控晶體振蕩器頻率。VCXO在頻率調制（FM）和鎖相環（PLL）系統中具有廣泛的應用。變容二極管本質上是一個可變電壓電容器，可以對頻率進行電壓控制。

OCXO-烤箱控制的晶體振蕩器是最具彈性的溫度變化。晶體封裝在一個帶有專用電路的外殼中，該電路設計用于加熱晶體周圍區域，保持恒定溫度，無需進一步補償漂移。OCXO晶振在正常工作條件下提供最低漂移。

ADEV-艾倫偏差

AllanVariance和AllanDeviation測量頻率穩定性，以數學家DavidW.Allan命名，他開發了測量時鐘，振蕩器和放大器頻率穩定性的公式。有趣的事實：我們有幸在整個歷史中與艾倫先生密切合作。這些設備中存在兩個相位噪聲分量;白色頻率噪聲和閃爍頻率噪聲，標準偏差無法通過直接可重復測量解決。ADEV提供了一種有意義地將噪聲形式分離的方法，用于兩個或多個OSCillator之間的相位或頻率測量的時間序列。

多年來國外的晶振工程師們，一直在尋找和研究提升晶體振蕩器穩定性的方法，也確實有了很大的效果，基本上只要是品牌的正品，穩定性就不會有問題。但頻率元件市場比較復雜，各種各樣的振蕩器廠家和產品都有，一不小心就容易買到次品或二等品。想找石英晶體振蕩器正品原裝貨，就找金洛鑫電子，提供幾十種海內外品牌的正品，絕對的品質的保證，咨詢熱線0755-27837162。

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