温补晶振资料大杂烩
来源：http://www.jinluodz.com 作者：jinluodz 2013年07月15
无处不在、无所不能的电脑，已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间，电脑却彻底改变了我们的生活。电脑会有存在着好几颗晶振，晶振又称为石英晶体振荡，电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确。有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶振外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。晶体振荡器是一种时间/频率器件，由晶体谐振器和振荡电路组成。
晶体振荡器按照其功能类型可分为四种：
SPXO 简单封装晶体振荡器
VCXO 电压控制晶体振荡器
TCXO 温度控制晶体振荡器 温度补偿晶体振荡器
OCXO 恒温晶体振荡器 温度控制晶体振荡器
C、常规批量生产可达到的稳定度：
| 温度范围 | SPXO | VCXO | TCXO | OCXO |
| 0 to 70℃ | 10 ppm | 10 ppm | 0.1 ppm | 0.005 ppm |
| -20 to 70℃ | 25 pp | 25 ppm | 0.3 ppm | 0.01 ppm |
| -40 to 85℃ | 30 ppm | 30 ppm | 0.5 ppm | 0.03 ppm |
| -40 to 85℃ | 50 ppm | 50 ppm | 1.0 ppm | N/A |
| 工作温度范围内的稳定度要求 | 典型应用 | 振荡器类型 |
| ±0.2ppm | 电信传输设备的时钟基准 | OCXO |
| ±0.2～±0.5ppm | 电信传输设备的Stratum 3时钟基准, ,带模拟集成电路的 | TCXO |
| ±0.5～±1.0ppm | 军用无线电设备,E-911蜂窝电话定位器,带模拟集成电路的 | TCXO |
| ±1.0～±2.5ppm | 移动无线电设备(例如应急通信设备) | TCXO |
| ±2.5～±10ppm | 移动电话 带电热调节的 | TCXO |
| ±10～±20ppm | 传真机 | TCXO,VCXO,SPXO |
| > ±20ppm | 计算机时钟信号源 | SPXO/XO |
频率准确度 在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度（25℃）以及其他条件保持不变，晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差，即（fmax-fmin）/f0；
温度稳定度 其他条件保持不变，在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；
频率调节范围 通过调节晶振的某可变元件改变输出频率的范围。
调频（压控）特性 包括调频频偏、调频灵敏度、调频线性度。
①调频频偏：压控晶体振荡器控制电压由标称的最大值变化到最小值时输出频率差。
②调频灵敏度：压控晶体振荡器变化单位外加控制电压所引起的输出频率的变化量。
③调频线性度：是一种与理想直线（最小二乘法）相比较的调制系统传输特性的量度。
负载特性 其他条件保持不变，负载在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称负载下的输出频率的最大允许频偏。
电压特性 其他条件保持不变，电源电压在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称电源电压下的输出频率的最大允许频偏。
杂波 输出信号中与主频无谐波（副谐波除外）关系的离散频谱分量与主频的功率比，用dBc表示。
谐波 谐波分量功率Pi与载波功率P0之比，用dBc表示。
频率老化 在规定的环境条件下，由于元件（主要是石英谐振器）老化而引起的输出频率随时间的系统漂移过程。通常用某一时间间隔内的频差来量度。对于高稳定晶振，由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移，往往用老化率（单位时间内的相对频率变化）来量度。
日波动，指振荡器经过规定的预热时间后，每隔一小时测量一次，连续测量24小时，将测试数据按S=（fmax-fmin）/f0式计算，得到日波动。
开机特性 在规定的预热时间内，振荡器频率值的最大变化，用V=（fmax-fmin）/f0表示。
相位噪声 短期稳定度的频域量度。用单边带噪声与载波噪声之比£（f）表示，£（f）与噪声起伏的频谱密度Sφ（f）和频率起伏的频谱密度Sy（f）直接相关，由下式表示：
f2S（f）=f02Sy（f）=2f2£（f）
f—傅立叶频率或偏离载波频率；f0—载波频率。
随着精度、低功耗和小型化，仍然是温补晶振的研究课题。在小型化与片式化方面，面临不少困难，其中主要的有两点：一是小型化会使石英晶振的频率可变幅度变小，温度补偿更加困难；二是片式封装后在其接作业中，由于焊接温度远高于温补晶振的最大允许温度，会使晶体振子的频率发生变化，若不采限局部散热降温措施，难以将温补晶振的频率变化量控制在±0.5×10－6以下。但是，温补晶振的技术水平的提高并没进入到极限，创新的内容和潜力仍较大。
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