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最簡單的石英晶體諧振器和振蕩器的分辨方法

2016-6-17 15:18:01??????點擊:
 

  石英晶體諧振器(無源晶振)和石英晶體振蕩器(有源晶振),小編發現很多人仍然分不清楚他們到底有何區別,甚至有的客戶這樣問過小編,為什么兩種晶振體積都是一樣的,一個只要幾毛錢,而另一個卻要幾塊錢,為什么會相差那么大?小編在此教大家如何區分石英晶體諧振器和石英晶體振蕩器。

 

  石英晶體諧振器(quartz crystal unitquartz crystal resonator,常簡寫成Xtal),簡稱石英晶體或晶振,它是利用石英晶體的壓電效應,用來產生高精度振蕩頻率的一種電子元件。需搭配外加電路才會產生振蕩。是被動(無源)元件,我們又稱它無源晶振。該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。根據引線狀況我們把石英晶振分為直插(有引線)與表面貼裝(無引線)兩種類型。無源晶振通常是兩支接引的電子元件。

 

  石英晶體振蕩器(crystal oscillator,簡寫 OSC XO)是指內含石英晶體與振蕩電路的模組,它需要,可直接產生振蕩訊號輸出。因內含主動(有源)電子元件,整個模組也屬主動元件,因此,我們又稱它有源晶振。 石英振蕩器通常是四支接腳的電子元件,其中兩支為電源,一支為振蕩訊號輸出,另一支為空腳或控制用。

 

  相比石英晶體諧振器,石英晶體振蕩器非常的復雜,這不僅體現在它的參數上,同時也體現在它的種類上。在上一篇有關溫補晶振的文章中我們已經了解到溫補晶振是一種石英晶體振蕩器。在晶振行業中,通常我們將石英晶體振蕩器分為以下幾類:SPXO普通振蕩器、TCXO溫補振蕩器、VCXO壓控晶體振蕩器、OCXO恒溫振蕩器以及VC-TCXO壓控溫補振蕩器。下面我們來逐步了解這幾種石英晶體振蕩器。

 

  普通石英晶體振蕩(SPXO),也有人叫它XOOSC振蕩器,SPXO可以產生10^(-5)10^(-4)量級的頻率精度,標準頻率1100MHZ,頻率穩定度是±100ppmSPXO沒有采用任何溫度頻率補償措施,價格低廉,通常用作微處理器的時鐘器件。常用尺寸有7.0*5.0mm5.0*3.2mm3.2*2.5mm等。

 

  壓控晶體振蕩器(VCXO),是一種用外加控制電壓使頻率按一定規律偏移的振蕩器。它主要由晶體、變容二極管和振蕩電路組成,它的工作原理是通過控制電壓來改變變容二極管的電容,從而牽引晶體的頻率,以達到頻率偏移調節的目的。其精度是10^(-6)10^(-5)量級,頻率范圍130MHz。低容差振蕩器的頻率穩定度是±50ppm。通常用于鎖相環路。

 

  溫度補償晶體振蕩(TCXO),在上篇文章中小編對溫補晶振做過詳細說明,在這里就簡單介紹下。它是一種通過自身溫度補償電路來減小環境溫度引起的頻率變化的晶振。頻率精度達到10^(-7)10^(-6)量級,頻率范圍160MHz,頻率穩定度為±0.1±2.5ppm,如果您需要使您的設備即開即用且要求高穩定度,您就必須選用它,如果要求穩定度在0.5ppm以上,則需選擇數字溫度補償晶體振蕩器(MCXODTCXO,它通常用于手持電話、蜂窩電話、雙向無線通信設備等。

 

  恒溫晶體振蕩器(OCXO),它是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定,將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器。使得晶振頻率在隨溫度變化的范圍內達到1000倍以上的改善。使振蕩器頻率穩定度至少保持在1×10^(-9)。然而,由于OCXO內部元件多,再加上性能及環境溫度等因素的影響,它的體積要比任何晶體振蕩器都大。OCXO主要用于移動通信基地站、國防、導航、頻率計數器、頻譜和網絡分析儀等設備、儀表中。

 

  壓控溫補振蕩器(VC-TCXO),由于壓控振蕩器的頻率還是會隨著溫度變化而發生改變,因此,在使用溫度范圍寬、頻率穩定度要求高的情況下,則需要對其頻率溫度特性進行溫度補償,從而提高其頻率溫度穩定度,這種晶振就是壓控溫補振蕩器。由于其同時采用電壓控制和溫度補償的技術,因此,其精度相比壓控晶振和溫補晶振都要高,性能也更穩定。當然成本也要更高。VC-TCXO主要應用于通訊、導航、雷達、偵察等高端領域。

 

  通過以上對最重要的幾種石英晶體振蕩器的描述,我們不難看出,相比石英晶體諧振器,石英晶體振蕩器的精度都非常的高,而且性能非常的穩定。因此,我們可以從它們的精度和頻率溫度特性來區分。然而,還有一個更簡單的方法,這也是為什么小編能夠輕易區分它們的原因,石英晶體振蕩器需要電源,也就是說,它比石英晶體諧振器多了電源電壓(Vcc)這一項參數。知道了這一點,我們就能夠很簡單的分辨出自己需要的晶振到底是石英晶體諧振器還是石英晶體振蕩器了。總而言之,帶電壓參數的就是石英晶體振蕩器(有源晶振),而不帶電壓的就是石英晶體諧振器(無源晶振)。

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