晶體振蕩器重要作用

很多電子系統(tǒng)都要用到振蕩器作為關(guān)鍵功能區(qū)塊。一些典型的用途包括：振蕩器重要參數(shù)是決定著接收器或發(fā)射器的穩(wěn)定RF訊號(hào)；精確測(cè)量的準(zhǔn)確頻率參考；或用于精確計(jì)時(shí)的即時(shí)時(shí)脈。作為時(shí)脈，用于同步操作的數(shù)位系統(tǒng)中；用于系統(tǒng)規(guī)格以及振蕩器必須如何發(fā)揮作用，將決定振蕩器的大多數(shù)參數(shù)。

晶體振蕩器封裝材質(zhì)

金屬封裝：的基座在陶瓷材料上有一個(gè)KOVAR材料的金屬環(huán)，以鎢及金鍍焊在基座上源。金屬上蓋是表面鍍鉻的KOVAR材料。

陶瓷封裝：就是指用陶瓷外殼封裝的晶振，跟石英晶振比起來(lái)陶瓷晶振精度要差一些，但成本也比較低，主要用在對(duì)頻率精度要求不高的電子產(chǎn)品中。

晶體振蕩器四個(gè)引腳常見(jiàn)的晶振封裝：SMD2016：2.0 x 1.6 mm ；SMD2520：2.5 x 2.0 mm ；SMD3225：3.2 x 2.5 mm ；SMD5032：5.0 x 3.2 mm；SMD7050：7.0 x 5.0 mm。

晶體振蕩器的參數(shù)

1.晶體振蕩器頻率

        晶體振蕩器的振動(dòng)頻率與晶振的面積、厚度、切割方向等有關(guān)。較長(zhǎng)的擺動(dòng)較少，較厚的擺動(dòng)較慢，較軟的擺動(dòng)較慢，但太短，太薄，太難搖動(dòng)。目前市面上的振蕩器可為低功耗器件提供低至1Hz的頻率，振蕩器的頻率還可在其頻率范圍內(nèi)進(jìn)行編程，精確到小數(shù)點(diǎn)后六位，同時(shí)也支持高至725MHz的器件。

2.晶體振蕩器頻率穩(wěn)定性

        晶體振蕩器的振蕩頻率主要由石英晶體諧振器的諧振頻率fq決定，fq主要取決于石英晶片的尺寸 。晶體振蕩器的物理性能和化學(xué)性能都十分穩(wěn)定，它的尺寸受外界條件如溫度、濕度、氣壓等變化的影響極小，使其諧振頻率fq十分穩(wěn)定，因而石英晶體諧振器上標(biāo)志的標(biāo)稱頻率是十分穩(wěn)定的，從而使石英晶體振蕩器具有很高的振蕩頻率穩(wěn)定度 。頻率穩(wěn)定性是振蕩器的基本性能指標(biāo)之一，參考額定輸出頻率通常以百萬(wàn)分率或十億分率計(jì)。它表示外部條件導(dǎo)致的輸出頻率與理想值的偏差。因此，穩(wěn)定性數(shù)值越小，性能越好。不同振蕩器類(lèi)別，影響頻率穩(wěn)定性的外部條件可能不同，但通常包括溫度變化以及在25°C時(shí)測(cè)量的初始補(bǔ)償。同時(shí)還可能包括隨時(shí)間變化的頻率老化、頻率偏移、電源電壓變化和輸出負(fù)載變化等電氣條件。

3.晶體振蕩器頻率調(diào)節(jié)范圍

        通過(guò)調(diào)節(jié)晶振的某可變?cè)淖冚敵鲱l率的范圍，包括調(diào)頻頻偏、調(diào)頻靈敏度、調(diào)頻線性度。

4.晶體振蕩器抖動(dòng)和相位噪聲

        相位噪聲及在時(shí)域下測(cè)量的抖動(dòng)的重要度，通常被認(rèn)為是繼振蕩器頻率穩(wěn)定性之后的性能指標(biāo)。相位噪聲和抖動(dòng)與系統(tǒng)性能直接相關(guān)，會(huì)影響串行數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的誤碼率等參數(shù)。相位噪聲和抖動(dòng)是量化時(shí)鐘信號(hào)噪聲的兩種方法。相位噪聲用來(lái)測(cè)量頻域內(nèi)的時(shí)鐘噪聲；抖動(dòng)則是用來(lái)測(cè)量時(shí)域內(nèi)噪聲對(duì)時(shí)鐘的影響。由于抖動(dòng)和相位噪聲是影響系統(tǒng)時(shí)序誤差的主要因素，因此在評(píng)估總時(shí)序預(yù)算時(shí)，需充分考慮時(shí)鐘噪聲。這并不是一件簡(jiǎn)單的事情。并非所有振蕩器廠商都會(huì)以相同的方式指定抖動(dòng)。抖動(dòng)要求因應(yīng)用而異，頻域內(nèi)測(cè)量的集成相位抖動(dòng)分別有不同類(lèi)型的抖動(dòng)和不同的集成范圍。

5.晶體振蕩器輸出信號(hào)格式

        輸出類(lèi)型分為兩類(lèi)：?jiǎn)味嘶虿罘?。單端振蕩器成本較低，易于實(shí)現(xiàn)，但也有局限性。最常見(jiàn)的是單端輸出類(lèi)型，可以軌到軌擺動(dòng)。芯片組供應(yīng)商可以為定時(shí)芯片指定所需的輸出信號(hào)模式。

6.晶體振蕩器電源電壓

        電源電壓，以伏特（V）為單位，是操作振蕩器所需的輸入電源。單端振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)電壓包括1.8V、2.5V和3.3V。現(xiàn)代差分振蕩器的電壓通常介于2.5V和3.3V之間。電源電壓原通過(guò)VDD引腳為振蕩器供電，因此有時(shí)也被稱為VDD。

7.晶體振蕩器電源電流

        電源電流是指振蕩器的最大工作電流，以微安（μA）或毫安（mA）為單位，在最大電壓或標(biāo)稱電壓下進(jìn)行測(cè)量。典型電源電流是在沒(méi)有負(fù)載的情況下測(cè)量的。

8.晶體振蕩器負(fù)載特性

        負(fù)載在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶其他條件保持不變,電源電壓在規(guī)定變化范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率相對(duì)于標(biāo)稱電源電壓下的輸出頻率的最大允許頻偏。

9.晶體振蕩器工作溫度范圍

        技術(shù)條件中規(guī)定的一種環(huán)境溫度范圍。在該溫度范圍內(nèi)，能夠保證振蕩器輸出頻率及其它各種特性能滿座指標(biāo)要求。常見(jiàn)的晶振工作溫度：-30~+85℃和-40~+85℃這兩種。

10.晶體振蕩器溫度穩(wěn)定度

        其他條件保持不變，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的最大變化量相對(duì)于溫度范圍內(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值。

11.晶體振蕩器頻率老化率

        在恒定的環(huán)境條件下，測(cè)量振蕩器頻率時(shí)，振蕩器頻率和時(shí)間之間的關(guān)系，即其頻率偏移的速率。這種長(zhǎng)期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的自身參數(shù)緩慢變化造成的?？捎靡?guī)定時(shí)限后的最大變化率或規(guī)定的時(shí)限內(nèi)最大的總頻率變化來(lái)表示。晶體老化是因?yàn)樵谏a(chǎn)晶體的時(shí)候存在應(yīng)力、污染物、殘留、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問(wèn)題。