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贴片晶振分析介绍知识分享

发布时间:2019-10-28

贴片晶振又称SMD晶振,可分为无源晶振和有源晶振。无源晶振是晶体(crystal),而有源晶振被称为振荡器(oscillator)。

无源晶振需要时钟电路的帮助来产生振荡信号,并且不能自行振荡,有源晶振是一个完整的谐振振荡器。石英晶体振荡器和石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的电子器件。石英晶体振荡器利用应时晶体振荡器的压电效应开始振动,而石英晶体谐振器利用应时晶体和内置集成电路共同工作。振荡器直接用在电路中。通常,谐振器需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器有一个更重要的技术参数:谐振电阻,谐振器没有电阻要求。RR直接影响电路的性能,因此它是企业竞争的重要参数。芯片晶体振荡器的主要参数

总频率差:晶体振荡器频率和给定标称频率在指定时间内由于所有指定工作和非工作参数的组合而产生的最大偏差。总频率差包括由频率温度稳定性引起的最大频率差、由频率老化率引起的偏差、频率电压特性和频率负载特性。一般而言,仅在涉及短期频率稳定性时使用,并且不严格要求其他频率稳定性指标。

频率稳定性:任何晶体振荡器的频率不稳定性都是绝对的,程度不同。晶体振荡器的输出频率随时间变化。该曲线显示了频率不稳定性的三个因素:老化、漂移和短稳定性。

贴片晶振

启动特性(频率稳定预热时间):指从启动后的一段时间(如5分钟)到启动后的另一段时间(如1小时)的频率变化率。这表明晶体振荡器已经达到稳定的速度。该指示器对于频率计等频繁切换的仪器非常有用。

频率老化率:在恒定环境条件下测量振荡器频率时石英晶体振荡器频率与时间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化引起的。因此,频移的速率被称为老化速率,其可以用特定时间限制后的最大变化速率(例如,加电后72小时±10 ppm/天)或特定时间限制内的最大总频率变化速率(例如±1 ppm/(第一年)和+/-5 ppm/(十年))来表示。

晶体老化是由晶体生产过程中的应力、污染物、残余气体、结构和工艺缺陷等问题引起的。只有经过一段时间的改变,压力才能稳定下来。一种被称为“应力补偿”(SC cutting method)的晶体切割方法使晶体具有更好的特性。

短期稳定性:短期稳定性,观察时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1秒、10秒。晶体振荡器的输出频率受内部电路(晶体的Q值、元件噪声、电路稳定性、工作状态等)的影响。)导致宽光谱不稳定性。测量一系列频率值后,使用艾伦方程进行计算。相位噪声也能反映短而稳定的条件(测量需要特殊仪器)。

再现性:定义:晶体振荡器在长时间稳定运行后关闭。晶体振荡器关闭一段时间t1(例如24小时),开启一段时间t2(例如4小时),并且测量测量的频率f1。晶体振荡器在相同的时间段t1被关闭,在相同的时间段t2被开启,并且测量测量的频率f2。再现性=(f2-f1)/f2。

频率电压控制范围:将频率控制电压从参考电压调整到规定的端电压,以及石英晶体振荡器频率的最小峰值变化。

频率-电压控制线性度:与理想(线性)函数相比,输出频率-输入控制电压传输特性的量度,该函数以百分比表示整个范围内频率偏移的允许非线性度。

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