在电子产品中稳定性好始终是标准的要求之一,频率元件更是这样,多年来晶体制造商不断研究提高晶体晶振稳定性的方法,目前这项技术已然成熟.有源石英晶振的稳定性普遍都能达到中高端产品的要求,同时满足低电压电流,低功耗,低电平,小体积等设计要求.但是对于部分模块产品来说,常见的振荡器稳定性仍然需要挑战.
任何RF工程师面临的核心挑战之一是保持晶体振荡器的频率稳定性.在一个理想的世界中,振荡器会无限期地以所需的频率进行传输而没有偏差.当然,我们并没有生活在理想的世界中,频率漂移在许多应用中都是一个真正的问题.有许多因素会导致石英晶体振荡器偏离正确的频率,但这不是一个不可克服的问题,工程师可以采取各种方法来提高稳定性.在本文中,我们将讨论保持晶体振荡器高度稳定性的方法.

稳定性,漂移以及它们为何如此重要

在此上下文中,稳定性被定义为振荡器在给定的时间跨度内保持一致的固定频率的能力.振荡器越稳定,它就越可靠,在通信和雷达等应用中,稳定性至关重要.晶体振荡器的稳定性丧失表现为漂移,这种现象会降低性能并导致许多技术甚至法律问题,具体取决于应用.
在RF工程中,术语漂移用于描述信号随时间的精确度的变化,这可能由诸如湿度和温度的环境因素引起.由电路长时间工作引起的热量也会对稳定性产生负面影响,因为它会改变电感器,电阻器和电容器等元件的值.其他因素包括振荡器工作电压的变化,机械振动等.与实现石英晶振持久稳定性相关的主要挑战之一是,在许多情况下,振荡器可能已经使用多年,然后才会出现漂移迹象,并且可能会持续很长一段时间.
大多数人遇到的漂移的一个简单例子是当FM或AM无线电台的频率漂移到相邻频率时,导致干扰来自其他电台的其他广播.这对于听众而言是令人讨厌的,并且可能导致监管机构(例如FCC)对于未能解决其频率稳定性问题的站点的问题,特别是如果它已经漂移到其操作非法的带宽中.
在宏观方案中,这是频率稳定性不足可能导致的那种问题的一个很小的例子.然而,当你处理复杂的通信,雷达,定位,导航和计时系统时,赌注要高得多.想想围绕自动驾驶汽车的所有炒作;稳定性对于这些系统至关重要,因为用于引导这些车辆的SPXO晶体振荡器中的显着漂移可能具有潜在的致命后果.
保持晶体振荡器稳定性的解决方案
如上所述,这不是一个理想的世界;没有完美的振荡器在任何时候都保持100％稳定.但是可以采取措施来提高稳定性并最大限度地减少漂移的破坏性影响.采取的正确方法在每种情况下都会有所不同.例如,利用淹没电容器和调节电路的电源可以帮助减轻漂移并保持稳定性.将电路与机械振动隔离也是防止振动失去有源晶振稳定性的简单而有效的方法.
但是,保持晶体振荡器稳定性和最小化漂移的最佳方法是首先为您的应用选择最佳设计.某种形式的温度控制或补偿可以防止环境温度以及电路元件产生的热量对稳定性产生负面影响高质量温度补偿(TCXO晶振)和烤箱控制晶体振荡器(OCXO)产生的频率比暴露在环境温度下的晶体振荡器稳定得多.工程师还应确保晶体切割本身针对内部工作温度进行了优化.
晶体振荡器的定期校准是一个好主意-根据应用的不同,需要的频率会有所不同,但每6-12个月是一个常见的时间表.这些类型的振荡器的缺点之一是它们通常比传统的振荡器消耗更多的功率.这导致了新一代高性能,低功耗晶体振荡器的发展,这些振荡器能够保持强大,稳定的频率,并且比以前的设计具有更低的功率要求.
Bliley Technologies很自豪能够在维持贴片振荡器稳定性方面发挥主导作用.无论您的项目是什么,我们的设计都非常适合从国防和电信到航空航天应用等市场的许多应用.查看我们的世界级振荡器和时钟系列,让我们为您的频率稳定性问题提供真正的解决方案.

正在载入评论数据...

上一篇：SiTime振荡器时间误差模拟

下一篇：SMD Oscillator高温回流焊接的滞后反应

此文关键字：有源石英晶振稳定性晶体振荡器技术资料高稳定性晶振

姓名：
邮箱：
验证：
正文：

欢迎光临：深圳市康华尔电子有限公司

技术支持

晶振官方博客

保持有源石英晶振稳定性的有效方法

相关资讯