晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性,它是決定振蕩器價格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬,器件的價格亦愈高。工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40~ 75℃這個范圍往往只是出于設(shè)計者們的習(xí)慣,倘若-30~ 70℃已經(jīng)夠用,那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設(shè)計工程師要慎密決定特定應(yīng)用的實際需要,然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度。指標(biāo)過高意味著花錢愈多。晶體老化是造成頻率變化的又一重要因素。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的預(yù)期壽命不同,有多種方法可以減弱這種影響。晶體老化會使輸出頻率按照對數(shù)曲線發(fā)生變化,也就是說在產(chǎn)品使用的年,這種現(xiàn)象才為顯著。例如,使用10年以上的晶體,其老化速度大約是年的3倍。采用特殊的晶體加工工藝可以改善這種情況,也可以采用調(diào)節(jié)的辦法解決,比如,可以在控制引腳上施加電壓(即增加電壓控制功能)等。
恒溫晶體振蕩器簡稱恒溫晶振,英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)。詳解恒溫晶振的調(diào)試:
1)每一個單獨指標(biāo)必須單獨測試,不能同時測試幾種指標(biāo),也不能同時測試幾只晶振。
2)測試時要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的測試電路和測試環(huán)境進(jìn)行測試。
3)在沒有相當(dāng)?shù)臏y試設(shè)備和測試人員的情況下,不建議客戶自行測試晶振,更不能隨意調(diào)試晶振,測試設(shè)備的等級應(yīng)至少比晶振指標(biāo)高一個數(shù)量級。
4)對不同廠家的產(chǎn)品,尤其是來自不同國家的產(chǎn)品,有一些指標(biāo)的測試方法不盡相同,應(yīng)提前了解各廠家的異同點,統(tǒng)一意見,以減少不必要的麻煩。
5)對一些短期指標(biāo)如頻率精度,開機(jī)特性等,應(yīng)多做幾次重復(fù)的測試,以減少測試結(jié)果的偶然性。
隨著電視技術(shù)的發(fā)展,近 來 彩電多采用500kHz或503kHz的晶體振蕩器作為行、場電路的振蕩源,經(jīng)1/3的分頻得到15625Hz的行頻,其穩(wěn)定性和可靠性大為提高。而且晶振價格便宜,更換容易。
如何防止晶振出現(xiàn)不良現(xiàn)象,現(xiàn)在介紹嚴(yán)格按照技術(shù)要求的規(guī)定,對晶振組件進(jìn)行檢漏試驗以檢查其密封性,具體如下:
1、壓封工序是將調(diào)好的諧振件在保護(hù)中與外殼封裝起來,以穩(wěn)定石英晶體諧振器的電氣性能。在此工序應(yīng)保持送料倉、壓封倉和出料倉干凈,壓封倉要連續(xù)沖,并在壓封過程中注意焊頭磨損情況及模具位置,電壓、氣壓和流量是否正常,否則及時處理。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:無傷痕、毛刺、頂坑、彎腿,壓印對稱不可歪斜。
2、由于石英晶體是被動組件,它是由IC提供適當(dāng)?shù)募罟β识9ぷ鞯?,因此,?dāng)激勵功率過低時,石英晶振不易起振,過高時,便形成過激勵,使石英芯片破損,引起停振。所以,應(yīng)提供適當(dāng)?shù)募罟β?。另外,有功?fù)載會消耗一定的功率,從而降低晶體Q值,從而使晶體的穩(wěn)定性下降,容易受周邊有源組件影響,處于不穩(wěn)定狀態(tài),出現(xiàn)時振時不振現(xiàn)象,所以,外加有功負(fù)載時,應(yīng)匹配一個比較合適有功負(fù)載。
3、控制好剪腳和焊錫工序,并保證基座絕緣性能和引腳質(zhì)量,引腳鍍層光亮均勻無麻面,無變形、裂痕、變色、劃傷、污跡及鍍層剝落。為了更好地防止單漏,可以在晶體下加一個絕緣墊片。
4、當(dāng)晶體產(chǎn)生頻率漂移而且超出頻差范圍時,應(yīng)檢查是否匹配了合適的負(fù)載電容,可以通過調(diào)節(jié)晶體的負(fù)載電容來解決。