貼片晶振的主要參數
總頻差:在規(guī)定的時間內,由于規(guī)定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標稱頻率的大偏差。總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的大頻差。一般只在對短期頻率穩(wěn)定度關心,而對其他頻率穩(wěn)定度指標不嚴格要求的場合采用。
頻率穩(wěn)定度:任何晶振,頻率不穩(wěn)定是的,程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現出頻率不穩(wěn)定的三種因素:老化、飄移和短穩(wěn)。
開機特性(頻率穩(wěn)定預熱時間):指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩(wěn)定的速度。這指標對經常開關的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率:在恒定的環(huán)境條件下測量振蕩器頻率時,石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的,因此,其頻率偏移的速率叫老化率,可用規(guī)定時限后的大變化率(如±10ppb/天,加電72 小時后),或規(guī)定的時限內大的總頻率變化(如:±1ppm/(年)和±5ppm/(十年))來表示。
晶體老化是因為在生產晶體的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題。應力要經過一段時間的變化才能穩(wěn)定,一種叫“應力補償”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)。
重現性:定義:晶振經長時間工作穩(wěn)定后關機,停機一段時間t1(如24 小時),開機一段時間t2(如4 小時),測得頻率f1,再停機同一段時間t1,再開機同一段時間t2,測得頻率f2。重現性=(f2-f1)/f2。
頻率壓控范圍:將頻率控制電壓從基準電壓調到規(guī)定的終點電壓,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,它以百分數表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。
晶振基本分類
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)和數字化/μp補償式晶體振蕩器(DCXO/MCXO)等幾種類型。其中,無溫度補償式晶體振蕩器是簡單的一種,在日本工業(yè)標準(JIS)中 ,稱其為標準封裝晶體振蕩器(SPXO)。
認識晶振的重要性
晶振,全稱晶體振蕩器,它能夠產生處理器(CPU)執(zhí)行指令所必須要的時鐘頻率信號,CPU一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎上的,時鐘信號頻率越高,通常CPU的運行速度也就越快。 凡是包含CPU的電子產品,其中至少含有一個時鐘源,哪怕我們在電路板中看不到實際的振蕩電路,那也是晶振在芯片內部被集成,往往被人們稱之為電路系統(tǒng)的心臟。一旦心臟停止跳動,整塊電路板可能出現癱瘓的狀況。