TCXO представляет собой кварцевый кварцевый генератор, который уменьшает величину изменения частоты колебаний из-за изменения температуры окружающей среды через дополнительную схему компенсации температуры.
1. Метод температурной компенсации TCXO
В TCXO существует два типа методов прямой и косвенной компенсации для компенсации частотного дрейфа кварцевого кварцевого генератора:
(1) Прямая компенсация
Тип прямой компенсации TCXO представляет собой схему температурной компенсации, состоящую из термистора и RC-элемента, который формируется последовательно с кварцевым кварцевым генератором в генераторе. При изменении температуры сопротивление терморезистора и емкость конденсатора эквивалентной серии кристалла соответственно изменяются, тем самым снижая или уменьшая температурный дрейф частоты колебаний. Схема компенсации имеет простую схему и низкую стоимость, а также сохраняет размер и пространство печатной платы (PCB) и подходит для приложений малого и низкого напряжения и малых токов. Однако, когда точность кварцевого генератора меньше ± 1 мкм, метод прямой компенсации не подходит. (2) Тип косвенной компенсации
Косвенная компенсация делится на два типа: аналоговые и цифровые. Аналоговая косвенная температурная компенсация использует элемент измерения температуры, такой как термистор, для формирования схемы преобразования температуры и напряжения, и применяет напряжение к переменному емкостному диоду, соединенному последовательно с кварцевым генератором, и емкость последовательно изменяется через кварцевый генератор. , компенсируют нелинейный частотный дрейф кристаллического осциллятора. Этот метод компенсации может достигать высокой точности ± 0,5 ppm, но ограничен в условиях низкого напряжения ниже 3V. Цифровая косвенная температурная компенсация представляет собой аналого-цифровой преобразователь (АЦП), а затем схему преобразования температуры в напряжение в аналоговой схеме компенсации для преобразования аналоговых величин в цифровые величины. Этот метод может обеспечить автоматическую температурную компенсацию, так что стабильность частоты кварцевого генератора очень высока, но конкретная схема компенсации является более сложной, стоимость выше, только для базовых станций и радиостанций и других требований условий высокой точности.
2. Статус разработки TCXO
За последние десять лет TCXO добилась больших успехов, среди которых Япония является лидером и доминирует в исследованиях, разработке и производстве точных TCXO. В конце 1970-х годов объем TCXO, используемых в автомобильных телефонах, достиг более 20 ангстрем, основные продукты TCXO упали до 0,4, а размер ультракомпактных устройств TCXO составил всего 0,27 дюйма. За 30 лет объем TCXO сократился в 50 раз или даже в 100 раз. Толщина поверхностного монтажа TCXO, производимого японской керамической компанией с использованием метода пайки оплавлением, снижается с 4 мм до 2 мм, а номинальная амплитуда колебаний может достигать 90% после 4 мс начала колебаний. Частотный диапазон TCXO, создаваемый группой KSS, составляет от 2 до 80 МГц, а стабильность при изменении температуры от -10 ° C до 60 ° C составляет ± 1 ppm или ± 2 ppm; частотный охват цифрового TCXO составляет от 0,2 до 90 МГц, а стабильность частоты - ± 0,1 ppm (-30 ° C ~ + 85 ° C). TCO-935/937 Тип чипа прямого температурного компенсатора TCXO производства Тозава Телекоммуникации Лтд. Из Японии, частоты и температуры (частота пятна 15,36 МГц) от ± 1 м.д. / от -20 до + 70 ° C при питании напряжение 5 В ± 5%. Частотно-частотная характеристика составляет ± 0,3 ppm, выходной сигнал синусоидальной волны (амплитуда 1VPP), потери тока меньше 2 мА, а вес составляет всего 1 г. X3080 TCXO от PiezoTechnology доступен как в поверхностных, так и в сквозных пакетах с синусоидальным или логическим выходом и может достигать ± 0,25 ± ± 1ppm точности в диапазоне от -55 ° C до 85 ° C. Уровень отечественной продукции также высок, например, Beijing Ruihua Xin Technology Development Co., Ltd. запустила точность TCXO (32 ~ 40 МГц) лучше, чем ± 1 ppm при комнатной температуре, частота первого года старения ± 1 ppm, частота (механическая) точная настройка ≥ ± 3ppm, потребляемая мощность ≤120mw. Высокостабильные устройства TCXO с точностью ± 0,05 ppm.
Высокая точность, низкое энергопотребление и миниатюризация по-прежнему являются темами исследований TCXO. Что касается миниатюризации и нарезки, то сталкиваются многие трудности, из которых два основных: во-первых, миниатюризация будет уменьшать частотную переменную амплитуду кварцевого кварцевого генератора, и температурная компенсация будет более сложной; во-вторых, после пакета микросхем. В процессе пайки оплавлением, поскольку температура пайки намного выше максимально допустимой температуры ТХХО, частота колебаний кварцевого генератора изменяется, и если локализованные измерения теплоотдачи и охлаждения не принимаются, трудно контролировать частотное изменение TCXO на ± 0,5 × 10-6. Однако улучшение технического уровня TCXO не достигло предела, а содержание и потенциал для инноваций по-прежнему велики.
3. Применение TCXO
ТСХО служит в качестве опорного генератора , чтобы обеспечить опорную частоту для канала передачи , а также служит в качестве первой ступени локального генератора для приемного канала; другой TCXO служит в качестве локального генератора второй ступени и подает свой сигнал колебаний на второй инвертор. Для мобильного телефона требуется стабильность частоты от 0,1 до 2,5 м.д. (от -30 до + 75 ° C), но по соображениям затрат типичная спецификация составляет от 1,5 до 2,5 ppm. Одним из 12-20-мегагерцовых представительных продуктов TCXO для мобильных телефонов является VC-TCXO-201C1, который использует метод прямой компенсации. Внешний вид показан на рисунке 2 (b) и изготовлен японской компанией KSS.
Компания специализируется на продаже различных осцилляторов и приветствует клиентов, которые нуждаются в консультациях и покупке.
E-mail: info@sumerlab.com
Веб-сайт: sumerinstrument.com