Crystek瑞斯克TCXO晶振介绍

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温度补偿晶体振荡器(TCXOs) 在今天被广泛使用无线通信系统。 它们已经成为一个重要的组成部分到手机和不断发展的无线PDA产业。高端TCXO温补晶振也是一个重要的组成部分电信等行业。

之间的主要区别是TCXO和一个简单的晶体振荡器TCXO晶振含有额外的 校正(补偿)电路 晶体的频率与温度特性。图1描绘了一个 简单说明水晶是如何 已更正。附加补偿电路分为三种 主要类别：数字、模拟 或者模拟/数字组合。 了解差异 数字和模拟补偿之间的差异很重要，因为在某些情况下案例，不可互换。

未补偿的频率 图1所示的稳定性是典型的AT切割石英晶体。它实际上是一系列曲线，主要由水晶坯切割的角度决定。这些曲线遵循a 以下形式的三次方程:

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商品TCXOs可从以下网站获得 +/-1.5ppm至+/-5ppm的频率稳定性，温度范围为-40°C至+85°C 标准规格超出+/-2.5ppm -30°C至+75°C。频率稳定性 0℃至+70℃范围内低于+/-1.5ppm 很难实现，因此会失败 进入高性能类别。 商品TCXOs通常成本较低比8美元，而高性能 TCXOs通常是15美元或更多

商用TCXOs可以制造成非常小的封装，例如 5x3.2x1.5mm毫米甚至3.2x2.5x1mm毫米贴片晶振更小的尺寸即将出现。这些 微型振荡器都是基于ASIC的 大批量制造。由于 所使用的特定ASIC、公司不能提供任何 除频率外的定制 在家庭的范围内。此外，所有这些小型TCXOs实际上都是VCTCXOs，也就是说，它们提供了 用于电气调谐或偏差的引脚。

这些上的输出波形选项 小型TCXOs仅限于限幅正弦 或仅正弦波。如果你需要 例如，HCMOS，它是可用的 只有在大包装上。所有产品均提供高性能TCXOs 流行的波形选项 (正弦波、HCMOS、LVPECL等。). 削波正弦波形有一个 与其他波形相比的主要优势:电流消耗。限幅正弦的典型电流消耗最大为2mA 在+3V时。内部限幅正弦驱动器 只是来源于 双极晶体管。这意味着石英晶体振荡器看到的负载必须是 高阻抗；通常它需要一个 10K欧姆负载。限幅正弦驱动器非常适合直接驱动PLL ICs，提供低电流解决方案

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有四种数字实现(和一种基本模拟)类型。这些 如下所示:

TCXO-温度补偿晶体振荡器 (参见图2)

ADTCXO–模拟数字温度补偿晶体 振荡器(参见图3 例外情况是DAC和逻辑 被一个三次函数所取代 和模拟放大器)

DTCXO–数字温度补偿晶体振荡器 (参见图3)

MCXO–微处理器补偿晶体振荡器 (参见图4)

DCXO–数字控制晶体振荡器

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图3中的ADTCXO是 现在手机行业使用的型号，有5.0x3.2x1.5毫米石英晶振的尺寸 而且更小。这些振荡器也是 由于其尺寸小和低，被设计在所有类型的设备中 成本。但是，设计师要注意:随着 图3的DTCXO版本和 其他数字实现，阶段 将会发生碰撞(突然的相变) 当振荡器进行校正时 因为它感应到了温度 改变。ADTCXO版本的 图3没有相位跳变 因为它的模拟后端。

确定振荡器是否具有 相位命中或频率阶跃可能不 在频率与温度曲线中很容易看到。对频率和温度求一阶导数 数据有助于揭示相位命中。 查看相位命中的另一种方法是 使用TCXO设置一个测试 作为相位的参考频率 锁定环路(PLL)，然后监控 相位检测器上的错误电压 TCXO有源晶振温度上升。

一个大的相位击中可以解锁许多 通信链接，如果它不能全神贯注。因此，尽职调查 必须由设计师预先完成 考虑使用数字实现的振荡器。数字控制晶体 此处未显示振荡器(DCXO) 因为它可以用许多不同的方式实现。这作者将DCXO定义为任何晶体振荡器的频率 晶体由设备的校正 主机微处理器。更正 情报可能如下:

1)水晶的频率。与温度的关系曲线

2)来自外部源的定时 (即，小区站可以传递定时 给PDA或手机)

DCXO的设计者可能不想要达到一个好的稳定TCXO。例如，他或她可能 满足于将+/-25ppm晶体补偿/校正到+/-5ppm 而不增加独立TCXO的成本。的另一个优点是 使用主微处理器来执行校正是可以暂停的 传输时的更新，以及 可能在接收时。

3)来自an的参考频率 外部或内部来源

不同版本的TCXOs以及simple 用于比较的时钟(XO)和VCXOs。