石英晶體振蕩器

　?、胖苯友a(bǔ)償型 直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補(bǔ)償電路，在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時(shí)，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補(bǔ)償方式電路簡單，成本較低，節(jié)省印制電路板(PCB)尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時(shí)，直接補(bǔ)償方式并不是很適宜。

　?、崎g接補(bǔ)償型 間接補(bǔ)償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補(bǔ)償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償方式能實(shí)現(xiàn)±0.5ppm的高精度。數(shù)字化間接溫度補(bǔ)償是在模擬式補(bǔ)償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)(A/D)變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實(shí)現(xiàn)自動溫度補(bǔ)償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況

　　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、殘留氣體、結(jié)構(gòu)工藝缺陷等問題。應(yīng)力要經(jīng)過一段時(shí)間的變化才能穩(wěn)定，一種叫“應(yīng)力補(bǔ)償”的晶體切割方法（SC 切割法）使晶體有較好的特性。

　　短穩(wěn)：短期穩(wěn)定度，觀察的時(shí)間為1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的輸出頻率受到內(nèi)部電路的影響(晶體的Q 值、元器件的噪音、電路的穩(wěn)定性、工作狀態(tài)等)而產(chǎn)生頻譜很寬的不穩(wěn)定。測量一連串的頻率值后，用阿倫方程計(jì)算。相位噪音也同樣可以反映短穩(wěn)的情況(要有儀器測量)。

　　重現(xiàn)性：定義：晶振經(jīng)長時(shí)間工作穩(wěn)定后關(guān)機(jī)，停機(jī)一段時(shí)間t1(如24 小時(shí))，開機(jī)一段時(shí)間t2(如4 小時(shí))，測得頻率f1，再停機(jī)同一段時(shí)間t1，再開機(jī)同一段時(shí)間t2，測得頻率f2。重現(xiàn)性=(f2-f1)/f2。

　　頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準(zhǔn)電壓調(diào)到規(guī)定的終點(diǎn)電壓，石英晶體振蕩器頻率的小峰值改變量。

　　頻率壓控線性：和理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分?jǐn)?shù)表示整個(gè)范圍頻偏的可容許非線性度。

　　Cspan40 晶振不起振的現(xiàn)象及解決方法

　　現(xiàn)象：

　　連接電腦后，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備。(Cspan40，COM)，但是打了個(gè)嘆號。提示“由于 Windows 無法加載這個(gè)設(shè)備所需的驅(qū)動程序，導(dǎo)致這個(gè)設(shè)備工作異常。(代碼 31)”

　　用示波器觀察，發(fā)現(xiàn)晶體沒有起振。

　　排查過程：

　　1、先更換晶體;不行

　　2、然后對照數(shù)據(jù)手冊檢查原理圖，發(fā)現(xiàn) V3 引腳應(yīng)該接 0.01uF 電容，而我用了 0.1uF，換，發(fā)現(xiàn)還是不行。

　　3、更換芯片，不行。

　　4、更換 USB 線，不行。

　　5、后來在 BBS 上也有晶體不起振的情況，具體是上電瞬間晶體起振，稍后即為高電平。

　　用示波器測發(fā)現(xiàn)我的也是。但是他那個(gè)是因?yàn)樾盘柧€ D D- 沒有加屏蔽導(dǎo)致。雖然沒解決問題，但既有啟示也有進(jìn)展。

　　此外還得到另外一個(gè)信息，如果 Cspan40 和電腦通信異常，那么芯片會進(jìn)入睡眠狀態(tài)，此時(shí)晶體是不起振的。也就是說晶體不起振未必是設(shè)備硬件的問題。還和上位機(jī)有關(guān)。

　　晶振與晶體的區(qū)別

　　1) 晶振是有源晶振的簡稱，又叫振蕩器。英文名稱是oscillator。晶體則是無源晶振的簡稱，也叫諧振器。英文名稱是crystal.

　　2) 無源晶振（晶體）一般是直插兩個(gè)腳的無極性元件，需要借助時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號。常見的有49U、49S封裝。

　　3) 有源晶振（晶振）一般是表貼四個(gè)腳的封裝，內(nèi)部有時(shí)鐘電路，只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號。一般分7050、5032、3225、2520幾種封裝形式。