大陆的工厂和企业采购的温补晶振都是来自海外，因为我国的科技虽先进的，但电子元件制造工艺与国外相比，仍有不小的距离，特别是频率控制元器件，70%以上都是应用进口晶振。随着现在国内科技越来越高，产品越做越高端，普通的晶体愈发不能满足产品需求，尤其是移动通信，网络，电源管理，新能源，超级计算机，智能电子，无人机，医疗，工业，军用设备等领域，要领先性能比较优越的温度补偿性晶体振荡器，才能维持设备的正常工作。
推动这种性能的补偿引擎是Rakon专有的ASIC Pluto™及其后续产品Pluto+™。这些ASIC提供真正的模拟补偿，无数字化误差，从而实现平滑的频率在整个工作温度范围内的特性。除了出色的补偿性能外，TCXO的频率调谐线性度性能优于1％。
这种性能水平使TCXO能够在以前使用过OCXO晶振的应用中使用指定。TCXO将在电，热和电气系统环境中提供最佳性能机械稳定，安静。在实际应用中这将不可避免地存在噪声和不稳定性文件旨在考虑其影响，并概述一些指导原则和实现了可以采取的确保最佳性能的实际步骤。
温度补偿
自由运行的石英晶体振荡器表现出频率随晶体温度的显着变化在设备的工作温度范围内的变化。这种频率与温度不稳定使用温度补偿可以改善大约两个数量级。

Rakon生产的每一件TCXO都是制造工艺的一部分。表征在精心控制的测试环境中进行，提供稳定的热环境需要确保振荡器的晶体和温度传感元件处于稳定平衡状态进行频率测量时。使用最小化频率误差所需的补偿电压从这些频率测量值计算温度。因此，最好的TCXO性能将是当振荡器的工作环境具有与其相同的稳定热特性时，可以提供用于器件表征的制造测试环境。
当然，用于物理，电气和热环境之间存在显着差异Rakon晶振的特征描述和最终用户应用程序提供的特征。在理想的振荡器温度控制中系统石英晶体的有效区域和温度传感元件将经历相同的温度和温度变化相同。在这些条件下，将没有错误组件由于石英晶体和温度传感器之间的温差引起的补偿。实现然而，这两个组件需要占用设备内的完全相同的物理空间不可能。实际上，振荡器设计用于最小化晶体之间的任何温差并且温度传感器非常小心，以确保物理分离和热阻抗它们之间的最小化。
热管理的原则必须扩展到系统环境，再次，最好当晶体和温度传感器之间的温度梯度变化时，将实现性能最小化。此外，由于温度传感器位于TCXO ASIC上，所有其他有源电路，必须注意保持振荡器的功耗恒定，以免影响温度传感器和晶体之间的相关性。
创建安静的热环境-热系统设计对流，传导和辐射的作用都可以产生热梯度和它们的影响在系统设计中应该仔细考虑机制。晶振的理想环境是一个在设备的所有侧面温度稳定均匀的地方。在实践中当然是振荡器的基础焊接到印刷电路板上，而其顶面可能处于静止或强制通风和热量从这两个表面转移将是不同的。另外，系统设计和布局可能需要振荡器靠近一个面上的功率元件，而相对的面暴露在冷却的强制空气中风扇。同样，目标是避免这些差异，并尽可能减少它们无法避免的影响。
如果设计允许，最好将温度补偿晶振与以下效果隔离：
1.高功耗元件引起的设备局部热点
2.来自冷却风扇的强制空气流动
3.可见光和红外频段的辐射能量
4.跟踪振荡器下方（特别是密集的地平面），可以通过传导增加传热
通过在温补振荡器设计中加入盖子可以减弱这些影响。这将屏蔽设备对流和辐射的直接影响，将减少上述（1），（2）和（3）的影响。封闭的卷（静止）空气也将提供隔热板，减少热瞬态的影响。
Rakon为此提供塑料盖（P/N PCV00015AA1）。适合盖钻4个孔（直径0.7毫米，x=13.5mm，y=8.5mm）与TCXO位置等距，如下图所示：

盖子需要用粘合剂固定。适用于将元件粘合到印刷电路板上的任何粘合剂可以使用。实例是Loctite 3220和Epotek TJ1104-LH（以前称为Epotek 102-104）。这些例子仅供参考-用户仍负责评估其应用的适用性。为了正确使用粘合剂请参考制造商的技术数据表和材料安全数据表。
通过保持有源晶振下方的区域不高，可以最小化通过传导的热传递导电金属跟踪和通过在印刷电路板中引入槽来产生不连续性热传导路径。

为获得最佳稳定性，建议按照详细规范中的规定加载额定负载的输出因为使用此负载将导致输出级的功耗与补偿时相同生产。根据驱动的输入级所代表的负载，可能需要添加一个附加电容器。例如，如果输入和轨道的组合负载为5pF，标称负载表示为然后，从输出到GN??D，应加一个~5 pF的电容。
对于具有电压控制的设备，对控制电压（Vc）线的不稳定性的敏感度将取决于调谐为设备指定的范围。出于说明目的，具有典型增益的器件的Vc线上的1mV误差传输（Kv）+10ppm/V将导致器件输出频率出现10ppb的误差。这代表了一个可用频率稳定性预算的很大一部分，并强调了对Vc信号的需求准确，稳定，无噪音。
回流焊接组件
如果温度曲线兼容，这些TCXO有源晶振适用于无铅工艺的回流焊接该配置文件包含在振荡器的详细规范中。暴露在回流温度下会产生用于安装晶体坯料的粘合剂的尺寸变化。留出足够的时间很重要在进行任何频率校准之前，使粘合剂松弛至其正常固化状态系统。Rakon建议在进行任何系统校准之前，系统在回流后保持静止24小时完成了。
振荡器预热时间
TCXO将立即提供输出信号（小于15ms），频率将接近标称值频率与秒。但是，由于其内部功耗，温度将增加约1°C第一分钟（对于隔离测量的TCXO）。电路板上的其他电路很可能会产生相当多的热量和电路板温度比环境高出10-25°C并不少见。该在任何校准或之前，应允许振荡器和放置它的电路板达到热平衡测量发生。
老化
TCXO的频率随时间变化非常缓慢，这称为衰老。老化以对数方式减少。最大的变化发生在制造后不久，通常每天<±20ppb。这将减少到几周后每天不到几ppb。对于带电压控制的部件，调谐范围为以这样的方式确定频率，使得频率可以在产品的使用寿命期间始终调回到标称值。具有严格老化要求的零件在工厂中经过特殊处理。
相位噪声/EVM注意事项
从TCXO贴片晶振中获得最佳相位噪声是许多应用的关键要求。例如在基地站收发器，相位噪声将直接影响误差矢量幅度（EVM）。为了满足要求相位噪声/EVM性能重要的是要考虑以下因素：
选择最适合驱动下一阶段的输出类型。请检查输入信号（电平，波形）形状）将为芯片组制造商提供最佳的相位噪声/EVM性能。
Rakon建议使用Pluto+以获得最佳相位噪声性能。
使用电源纹波<20μV的低噪声电源稳压器。
如果不需要，请不要缓冲输出信号，因为缓冲器会降低相位噪声。如果缓冲是不可避免地使用低噪声缓冲器，并使用100Ω+1μF低通滤波器将其电源线去耦。
控制电压（如果是规范的一部分）需要无噪声，因为控制电压上的任何噪声都会调制载体。要对此进行故障排除，建议重复相位噪声或EVM测量控制电压与其正常驱动电路断开，但连接到干净的外部电压代替。
Cospas-Sarsat Beacon TCXO的附加指南
仅使用明确设计用于Cospas-Sarsat信标的TCXO。记下序列号用于型式认可的TCXO（即标记），因为制造商必须提供中期稳定性（MTS）数据用于与完成的信标的MTS进行比较。确保TCXO晶振的类与该类匹配信标（NB如果应用需要它，Rakon能够提供具有扩展工作温度的TCXO范围超出Cospas-Sarsat Class 1＆2Profile所要求的范围。确保标称频率振荡器适用于目前开放的信道，用于新信标的鉴定。不要超过规范中规定的电源电压范围。建议评估供应情况。
成品电压随时间变化。
热冲击测试性能取决于信标本身的热特性，即信号的速度有多快外部温度冲击传递给振荡器。对于第一代信标，最好是制作温度变化尽可能快地发生（让温度在15分钟的预热期内稳定下来）。可以通过使振荡器与信标的外壳热接触来实现这一点。这个在TCXO和环境之间提供低热阻抗路径并增加阻尼的热质量温度变化小。然而，对于第二代信标，这可能不是最佳的热量位置，因为信标在几秒钟内处于活动状态。标准的第二代信标振荡器规范已经实现建立满足EVM要求，只要振荡器内的信号温度运动在热冲击条件下，温度低于10°C/分钟。因此可能需要对其进行隔热与第一代相比，来自信标外部的振荡器用于第二代信标。
Rakon的选择
ASIC的相对定位和不同附着方法的结构差异在5x3.2vs由于导电，7x5封装导致5032晶振对热源的敏感度显着提高，对流或辐射能。为了最大限度地减小热梯度效应，应将振荡器定位于此从同一PCB上的热源到振荡器的热传导很低，并且屏蔽了两者的对流装置周围的空气流动，以及入射的辐射能量。诸如地球和电力分裂等技术平面减少传导，并使用射频屏蔽消除对流和辐射能量可以非常在这方面有效。
如果某些电路间歇性地接通，则可能产生足够的热量来干扰热平衡导致MTS失败。使这些电路远离振荡器区域。我们建议信标制造商在提交类型批准之前测试信标的合规性（特别是“热冲击试验”和“频率稳定性试验与温度梯度”的符合性）。

正在载入评论数据...

上一篇：晶振焊接正确引导

下一篇：为什么水晶的频率限制较低?

此文关键字：瑞康晶振温补晶振温度补偿晶体振荡器进口晶振有源晶振

姓名：
邮箱：
正文：

资讯中心

金洛博客

Rakon温度补偿晶振使用指南

相关资讯