温补晶振缺一不可的参数

温补晶振缺一不可的参数

温度补偿石英晶体振荡器(TCXO)由于具有较高的频率稳定度,作为一种高精度频率源被广泛地应用于通讯系统、雷达导航系统、精密测控系统等。温补晶振由石英晶体振荡电路和温度补偿网络两部分组成。电子行业的对晶振应该有一定的了解了，温补晶振我们一般就看温度补偿范围是多大的，零下摄氏度也可以正常工作吗？这是温补晶振具备的特性！下面我为大家介绍温补晶振必不可少的参数。

1、温度稳定度

其他规格条件保持不变，在规定温度范围内石英晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即(fmax-fmin)/(fmax+fmin)。

2、负载特性

其他条件保持不变，负载在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称负载下的输出频率的最大允许频偏。

3、频率准确度

在标准电源电压，标准负载电容阻抗，基准温度(25℃)以及其他条件保持不变的情况下，石英晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差不得超过±50。

4、电压特性

其他条件保持不变，电源电压在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称电源电压下的输出频率的最大允许频偏。

5、频率老化

在规定的环境条件下，由于元件(主要是石英谐振器)老化而引起的输出频率随时间的系统漂移过程，通常用某一时间间隔内的频差来量度，对于高稳定晶振，由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移,往往用老化率(单位时间内的相对频率变化)来量度。

6、杂波

输出信号中与主频无谐波(副谐波除外)关系的离散频谱分量与主频的功率比，用dBc表示。

选择晶振时要考虑哪些参数

选择晶振时要考虑哪些参数？ 2011-7-19 14:26 提问者：rinkeigun|浏览次数：2555次 谢谢好心人。我想知道的是： 1. 晶振之身的参数（频率等） 2. 与周围的器件（51单片机）有什么关联，影响 3. 构成晶振的元件是什么（如C，Y） 4.哪里有最简单的电路图 我来帮他解答 2011-7-25 14:05 满意回答 1、 晶体谐振器的等效电路 图1是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。 其中：C1为动态电容也称等效串联电容；L1为动态电感也称等效串联电感； R1为动态电阻也称等效串联电阻；C0为静态电容也称等效并联电容。 这个等效电路中有两个最有用的零相位频率，其中一个是谐振频率(Fr)，另一个是反谐振频率(Fa)。当晶体元件实际应用于振荡电路中时，它一般还会与一负载电容相联接，共同作用使晶体工作于Fr和Fa之间的某个频率，这个频率由振荡电路的相位和有效电抗确定，通过改变电路的电抗条件，就可以在有限的范围内调节晶体频率。 2、晶体的频率 晶体在应用的电路中，其电气特性表现较复杂，与其相关的频率指标也有多个，主要的是： a）标称频率（F0） 指晶体元件规范中所指定的频率，也即用户在电路设计和元件选购时所希望的理想工作频率。 b）谐振频率（Fr） 指在规定条件下，晶体元件电气阻抗为电阻性的两个频率中较低的一个频率。根据图1的等效电路，当不考虑C0的作用，Fr由C1和L1决定，近似等于所谓串联（支路）谐振频率（Fs）。 这一频率是晶体的自然谐振频率，它在高稳晶振的设计中，是作为使晶振稳定工作于标称频率、确定频率调整范围、设置频率微调装置等要求时的设计参数。c）负载谐振频率（FL） 指在规定条件下，晶体元件与一负载电容串联或并联，其组合阻抗呈现为电阻性时两个频率中的一个频率。在串联负载电容时，FL是两个频率中较低的那个频

压控温补晶振

晶振,电子产品都得依赖的一款电子器件,它是通常应用到一些高端电子产品当中,就好比智能手机晶振,产品具有高精度超小型的表面贴片型石英晶体振荡器,最适用于移动通信终端的基准时钟等移动通信领域.例如：智能手机,无线通信,卫星导航,平台基站等较高端的数码产品都使用到压控温补晶振,压控温补晶振本身小型,薄型具备各类移动通信的基准时钟源用频率,贴片晶振具有优良的电气特性,耐环境性能适用于移动通信领域,满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求.晶振产品面向社会备受电子元器件市场青睐,不断努力不断创新给社会创造价值这离不开广大消费者的支持与厚爱.然而使我们生产晶振的生厂商有了饱满的信心和使用晶振的客户给的支持,晶振是越做越好,照这样的发展情况来看晶振就会成为新一代电子元器件中的骄傲神器. 压控温补晶振是内置高精度SMD温度补偿的石英晶体振荡器,可以使用在全球卫星GPS接收机.晶振在电子产品的要求上已经有了更近一步的规划,因为一些电子产品它是需要带电压的晶振和该产品内的其它电子器件相互刺激性的传输能稳定的电压,才能够使压控温这个功能作用起来,压控温补晶振 (VC-TCXO),尺寸2016mm 3225mm是目前有源晶振中体积最小的一款.压控温补晶振产品本身带温度补偿作用的晶体振荡器,该体积产品最适合于GPS以及卫星通讯系统,智能电话等多用途的高稳定的频率温度特性晶振.为对应低电源电压的产 品.(DC+1.8V ± 0.1V to +2.9V ± 0.1V 对应IC可能) 高度:最高

0.8 mm,体积:0.0022 cm3,重量:0.008 g,超小型,轻型.低消耗电流,表面贴片型产品.(可对应回流焊)无铅产品.满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求,带有频率控制功能,产品本身可根据使用需要进行选择;科技不单单只晶振,只要是能幻想的事物都能用高科技的手段和精密帷幄的思维把它更好的创造出来。

晶振基础知识

晶振基础知识（第一版） 摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。 一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (2) 二. 晶体振荡器分类： (16) 三、石英晶体谐振器主要参数指标 (19) 四、石英晶体振荡器主要参数指标 (20) 五．石英晶体基本生产工艺流程 (26)

一、振荡电路的定义，构成和工作原理 1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。 2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。 3. 谐振器的种类有：RC 谐振器，LC 并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS （硅）振荡器。本文只讨论石英晶体谐振器。 石英谐振器的结构 石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。 Mounting clips Top view of cover Resonator

普通晶振内部结构 石英晶体振荡器主要由基座、晶片、IC 及外围电路、陶瓷基板（DIP OSC ）、上盖组成。 普通晶体振荡器原理图 胶点 基座 晶片 Bonding 线 IC

4. 振荡电路的振荡条件： （1）振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。根据振幅平衡条件，可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。 （2）相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相，即正反馈。根据相位平衡条件可以确定振荡器的工作频率和频率的稳定。 （3）振荡幅度的稳定是由器件非线性保证的，所以振荡器是非线性电路。 （4）振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证的。 （5）振荡器的组成必须包含有放大器和反馈网络，它们必须能够完成选频、稳频、稳幅的功能。（6）利用自偏置保证振荡器能自行起振，并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。

PCB晶振放置封装尺寸

直接相连 地线环绕

敷铜 一般我画图时会像你第二种那样,用地包起来,这样别的线就不会在这附近走了.心理有个数.曾经有一位高手给我一篇文章,很多年前的事了, 其实晶振分很多种的 像你的这种,他的两个脚是XTAL_IN,XTAL_OUT,它自己是不能起振的.需要IC来配合.所以最好加个1M~10M电阻. 说一下俺的理解，门电路构成振荡电路，利用的就是门电路的线性范围，或者说边沿的斜率。某些类型的门电路线性范围比较大，比较适合用作放大、振荡。但某些门电路的边沿则极陡，典型的例子就是 HC 类和 HCU 类的对比，这与门电路的组成结构有关。 至于电阻的作用，等同于运放构成的比例放大电路中的反馈电阻。 设计建议： 1、确保晶振和X1、X2之间的连线距离最短，<5mm 2、保证VDD具有良好的褪藕性，靠近引脚处接一个0.1uF的瓷片电容到底 3、不允许信号靠近X1、X2引脚，周围做接地保护环或者做敷铜接地保护 A、直插封装（Through-Hole） 1、HC-51/U 0.455 - 4.5 MHz 18.4 x 9.3 x 19.7

2、HC-33/U 0.455 - 4.5 MHz 18.4 x 9.3 x 19.7

3、HC-49/U 1 - 150 MHz 11.2 x 4.7 x 13.6

4、HC-49/U-S 3.2 - 70 MHz 11.2 x 4.7 x 3.6 5、CSA-310 3.5 - 4 MHz ? 3.2 x 10.5

6、CSA-309 4 - 70 MHz ? 3.2 x 9.0 7、UM-1 1 - 200 MHz 7.0 x 2.2 x 8.0

恒温晶振与温补晶振的区别

恒温晶振与温补晶振的区别 恒温晶振与温补晶振都属于晶体振荡器，都是有源晶振，所以组成的震荡电路都需要电源加入才能工作。下面将简单介绍一下两者的区别。 定义上恒温晶体振荡器简称恒温晶振，英文简称为OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator），是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻电桥构成的差动串联放大器，来实现温度控制。 温补晶振即温度补偿晶体振荡器（TCXO），是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 温补晶振术语来自石英晶体振荡器的一种补偿方式已达到产品应用方面的精度要求。温补晶振定义是将压电石英晶体原有的物理特性（压电效应下频率随温度成三次曲线变化）通过外围电路逆向改变使得石英晶体原有频率随温度的变化尽可能的变小的一种补偿方式所做的石英晶体振荡器。 恒温晶振温补晶振 工作原理上恒温晶振，由于晶体振荡器的震荡频率会随着温度的变化而变化，故为了保持频率的稳定性，将晶振控制在一个恒定的温度下工作以此来提高晶振的相频特性。 温补晶振，由于晶体振荡器的震荡频率会随着温度的变化而变化，为了抵消温度对晶振频率的影响，控制晶振的谐振电容随温度变化而变化，抵消温度晶体影响提高频率稳定性。测量精度上一般的恒温晶振要比温补晶振频率稳定度高两个数量级以上。如温补晶振一般能达到-7量级，而恒温晶振可达到-9量级。因此恒温晶振一般用于高端测量仪器，如频率计、信号发生器、网络分析仪等。 而温补晶振的开机特性较好。恒温晶振就算采用现在最好的加热元件，也需要一个加温过程。想达到-7量级，怎么也需要5分钟左右，而达-9以上量级甚至需要一天。因此开机即

晶振基础知识

1、晶体元件参数 1.1等效电路 作为一个电气元件，晶体是由一选定的晶片，连同在石英上形成电场能够导电的电极及防护壳罩和内部支架装置所组成。 晶体谐振器的等效电路图见图1。 等效电路由动态参数L 1、C 1、R 1和并电容C 0组成。这些参数之间都是有联系的，一个参数变化时可能会引起其他参数变化。而这些等效电路的参数值跟晶体的切型、振动模式、工作频率及制造商实施的具体设计方案关系极大。 下面的两个等式是工程上常用的近似式： 角频率ω=1/11C L 品质因数Q=ωL 1/R 1 其中 L1为等效动电感，单位mH C1为等效电容，也叫动态电容，单位fF R1为等效电阻，一般叫谐振电阻，单位Ω 图2、图3、图4给出了各种频率范围和各种切型实现参数L 1、C 1、R 1的范围。 图2常用切型晶体的电感范围 图3 常用切型的电容范围 对谐振电阻来说，供应商对同一型号的任何一批中可以有3：1的差别，批和批之间的差别可能会更大。对于一给定的频率，采用的晶体盒越小，则R 1和L 1的平均值可能越高。

1.2 晶体元件的频率， 晶体元件的频率通常与晶体盒 尺寸和振动模式有关。一般晶体尺 寸越小可获得的最低频率越高。晶 体盒的尺寸确定了所容纳的振子的 最大尺寸，在选择产品时应充分考 虑可实现的可能性，超出这个可能 范围，成本会急剧增加或成为不可 能,当频率接近晶体盒下限时,应与 供应商沟通。下表是不同晶体盒可 实现的频率范围。 图4 充有一个大气压力气体 （90%氮、10%氦） 的气密晶体元件的频率、切型和电阻范围 1.3 频差 规定工作温度范围及频率允许偏差。 电路设计人员可能只规定室温频差，但对于在整个工作温度范围内要求给定频差的应 用，除了给定室温下的频差还应给出整个工作温度范围内的频差。给定这个频差时，应充分 考虑设备引起温升的容限。 通常有两种方法规定整个工作温度范围的频差。 1）规定总频差 如从-10℃—+85℃，总频差为±50×10-6，通常这种方法一般用于具有较宽频差而不采

温补晶振的热敏网络分析及参数计算

简单, 加工方便. 目前所能达到的补偿精度一般为 10 ～10 . 1998 年 12 月 沈 阳 工 业 学 院 学 报 V ol. 17 N o. 4 第17卷 第4期 JOURNAL OF SHENYANG INST IT U T E OF T ECH NOL OGY Dec. 1 9 9 8 温补晶振的热敏网络分析及参数计算 崔旭晶 ( 沈阳工业学院自动控制系, 沈阳 110015) 摘 要 论述了温度补偿石英晶体振荡器的工作原理, 对几种常见温 度补偿网络( 热敏网络) 进行试验分析, 利用 New t on 等方法计算热敏网络 参数并给出微机辅助设计. 关键词 热敏网络, 曲线拟合, 残差. 分类号 T M 135 0 引言 晶体振荡器的频率是随温度变化的. 为达到频率稳定的目的, 过去常加设一个恒温槽, 使 振荡器的体积大、造价高, 耗电功率增加, 还需预热时间. 而使用“温度补偿”的晶体振荡器可以 克服上述缺点, 并且对 AT 切晶体谐振器的各种频率温度系数曲线都能进行补偿, 有利于成批 生产. 温度补偿的方法是设计一个“热敏网络”, 该热敏网络由固定电阻和热敏电阻组成, 结构 - 6 - 7 1 温补晶振的补偿原理及补偿过程 如图 1 所示. 使用一个热敏网络和一个变容二极管, 变容二极管的结电容与其偏压成反 比. 晶体振荡器的负载电容基本上等于变容二极管的结电容. 当环境温度改变时, 使石英谐振 器的频率发生变化( 见图 2) , 热敏网络同时输出一个随温度变化的电压 V 0 , V 0 改变变容二极 管的结电容, 使石英晶体振荡器的频率变化. 当热敏网络随温度变化输出的 V 0 改变变容二极 管的结电容, 使晶体振荡器的频率变化( 曲线 b ) 和由于环境温度变化引起晶体振荡器的频率 变化( 曲线 a) 相反且相等时, 两种变化互相抵消得到稳定的频率曲线 c, 则达到补偿的目的. 从上述补偿原理可得到补偿过程如下: 测试出补偿电压—温度曲线 ( V -T 曲线) 用电位器代替热敏网络, 改变环境温度( 温度变化根据需要选取) , 使晶体振荡器的频率变 化, 记下对应温度的频率值. 调节电位器, 改变加在变容二极管上的偏压, 使晶体频率变化到等 于标称值, 记下对应温度变容二极管上的偏压值, 即得到第四象限中所需要的补偿电压 — 温

晶振地主要全参数及其对电路地影响

Crystal First Failure FL RR DLD2 RLD2 SPDB C0 C0/C1 C1 L ppm Ohms Ohms Ohms dB pF fF mH High Limit 20.0 80.0 8.0 80.0 -2.0 7.0 Low Limit -20.0 1.0 1 PASS 3.45 50.57 2.24 54.39 -4.66 3.8 3 3,744.8 4 1.0 2 10.75 2 PASS -5.84 32.05 4.18 36.30 -6.96 3.8 6 4,113.2 9 0.9 4 11.70 3 Fail DLD2 High 0.44 73.86 27.81 108.17 -3.59 3.7 4 3,613.2 7 1.0 3 10.63 4 Fail SPDB High -8.97 33.67 2.06 37.55 -0.44 3.9 2 5,538.0 1 0.7 1 15.54 5 PASS -1.27 40.11 1.65 42.75 -7.8 6 3.8 9 3,955.0 9 0.9 8 11.17 6 PASS -6.74 30.12 4.38 34.23 -9.58 3.8 1 3,608.8 5 1.0 6 10.42 7 PASS -3.52 41.97 1.52 42.86 -6.95 3.8 5 4,670.1 9 0.8 2 13.35 8 PASS 1.13 38.34 2.07 40.46 -4.15 3.8 8 5,017.9 5 0.7 7 14.23 9 PASS -7.01 21.31 0.73 21.80 -9.89 3.8 3 3,018.1 7 1.2 7 8.67 10 Fail DLD2 High -3.62 24.75 52.36 78.55 -10.3 3.8 6 2,943.3 9 1.3 1 8.37 晶振的等效电器模型 C0 ，是指以水晶为介质，由两个电极形成的电容。也称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为介质、以两电极为极板

恒温晶振、温补晶振的调试及测试

恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点 恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点 1) 每一个单独指标必须单独测试，不能同时测试几种指标，也不能同时测试几只晶振。 2) 测试时要严格按照标准的测试电路和测试环境进行测试。 3) 在没有相当的测试设备和测试人员的情况下，不建议客户自行测试晶振，更不能随意调试晶振，测试设备的等级应至少比晶振指标高一个数量级。 4) 对不同厂家的产品，尤其是来自不同国家的产品，有一些指标的测试方法不尽相同，应提前了解各厂家的异同点，统一意见，以减少不必要的麻烦。 5) 对一些短期指标如频率精度，开机特性等，应多做几次重复的测试，以减少测试结果的偶然性。 恒温晶振OCXO选型和采购时应该注意的问题 1) 不要一味追求高指标，因为高指标意味着成本大幅度增加，交货期加长； 2) 注意封装的可替代性，尽量不选用非标准封装； 3) 尽量不要压缩交货期限； 4) 了解厂家情况的时候，应该着重考察厂家的晶体来源、工艺控制能力； 5) 如果可能的话，应允许在研发阶段就让厂家参与到指标的确认工作中。 恒温晶振、温补晶振主要技术指标定义的IEC标准 1）标称频率（Nominal frequency） IEC标准定义：振荡器标明的工作频率。 2）中心频率偏差 (Frequency accuracy) IEC标准定义：在基准点温度环境（25 ± 2 ℃）和中心控制电压时，测得的频率值与标称频率的偏差。 3）频率调谐范围（Frequency adjustment range） IEC标准定义：用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。 注：调整的目的： 1）把频率调到规定调整范围内的任一特定值。 2）由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后，能够把振荡器频率修正到规定值。 调整的方式： 3）调节方式有机械调节和电压调节两种4）可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。 4）工作温度范围 (Operating temp. range) IEC标准定义：振荡器能够正常工作，其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。注： 1）工作温度范围的下限越低，振荡器功耗越大，同时频率温度稳定度越难实现。 2）工作温度范围的上限越高，晶体拐点设置越高，晶体成本上升越多。 5）压控特性（电压范围、极性、线性、压控输入阻抗） IEC标准定义：当控制电压变化时，引起的振荡器输出的频率、波形特征等电特性的变化。 注： 1）电压范围：用来调节频率的电压的可调范围。常见的有0～3.3V, 0.3～3.0V, 0～ 5V, 0.5～4.5V等。2）压控范围：压控电压在电压范围内变化的时候，振荡器的频率能够变化的范围。3）极性：当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候，压控极性 3）极性：当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候，压控极性为正极性，反之为负极性。 4）线性度：理想的压控电压和频率变化量的关系是线性的，但实际上总会有所偏差，这个偏差就是表征理想程度的压控线性度，通常用百分比表示。5）如果系统不能给出稳定的电压信号，或者对输出频率有严格的控制要求时，通常振荡器可以自己给出经过稳压后的精准的电压供压控电压用，这个精准的电压就是参考电压。 6）输出波形（Output waveform）正弦: 负载能力 方波: 上升沿时间、下降沿时间、占空比、高/低电平 IEC标准定义：振荡器工作时输出的波形及波形的具体特性。 注：常见输出波形及输出特性指标： 1）正弦波（Sine）：谐波抑制（Harmonic attenuation）、杂波抑制（Noise attenuation ）、负载（Load）、输出幅度（Output level）。 2）削峰正弦波（Clipping Sine）：负载（Load）、输出幅度（Output level）。 3）方波（Square）：又分为MOS和TTL两类输出。负载（Load）、占空比（Duty cycle）、上升/下降时间（Rise/fall time）、高低电平（“1” and “0” level）。

晶振基础知识

晶振基础知识

晶振基础知识（第一版） 摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。 一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (3) 二. 晶体振荡器分类： (23) 三、石英晶体谐振器主要参数指标 (27) 四、石英晶体振荡器主要参数指标 (30) 五．石英晶体基本生产工艺流程 (43)

一、振荡电路的定义，构成和工作原理 1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。 2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。 3. 谐振器的种类有：RC谐振器，LC并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS（硅）振荡器。本文只讨论石英晶体谐振器。石英谐振器的结构 石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。

普通晶振内部结构 Base Mounting clips Bonding area Electrodes Quartz blank Cover Seal Pins Top view of cover Metallic electrodes Resonator plate substrate (the “blank”)

京瓷kyocera温补晶振KT7050规格参数、数据手册、规格书信息

Temperature Compensated Crystal Oscillators (TCXO, VCTCXO)Surface Mount Type TCXO (LSI Type) KT7050 Series for Femtocell/ Stratum3 7.0×5.0mm Features ? H igh stability and high reliability ? 2.7 to 5.5V drive available ? C lipped sine wave or CMOS level output ? L ow phase noise ? D isable Function (KT7050A) Applications ? F emtocell, Stratum3? S ONET/ SDH/ Ethernet ? C ompliant to the GR1244-Core & GR253-Core ? R ecommended in Microsemi’s ZLAN - 68 app. note for Stratum3 applications based on tests performed by Kyocera. How to Order For Femtocell (Standard Spec.) Freq. Temp. Chrst. : ±0.1×10?6/ ?10°C to 70°C KT7050A 20000A G T 33T xx ① ② ③ ④⑤⑥⑦⑧⑨ For Stratum3 (Standard Spec.) Freq. Temp. Chrst. : ±0.28×10?6/ ?40°C to 85°C KT7050A 20000K A W 33T xx ① ② ③ ④⑤⑥⑦⑧⑨ ①Series ② Land Type Freq. Temp. Chrst. ⑥ Upper Operating Temp. ⑨Option Code 　Packaging (Tape & Reel 1000 pcs./ reel) Dimensions Recommended Land Pattern (Unit: mm) 号，上晶振商城】

晶振电路知识讲解之晶体参数详解

晶振电路知识讲解之晶体参数详解 1. 晶振与晶体的区别晶振是有源晶振的简称，又叫晶体则是无源晶振的简称，也叫（无源）一般是直插两个脚的无极性元件，需要借助（有源）一般是表贴四个脚的封装，内部有时钟电路，只需供电便可产生振荡信号。一般分7050、5032、3225、2520几种封装形式。 2. MEMS硅晶振与石英晶振区别MEMS硅晶振采用硅为原材料，采用先进的半导体工艺 3. 晶体谐振器的等效电路 4. 关键参数4.1 标称频率4.2 调整频差4.3 温度频差在整个温度范围内工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离。常用ppm表示。4.4 老化率指在规定条件下，由于时间所引起的频率漂移。这一指标对精密晶体是必要的，但它“没有明确的试验条件，而是由制造商通过对所有产品有计划抽验进行连续监督的，某些晶体元件可能比规定的水平要差，这是允许的”（根据IEC的公告）。老化问题的最好解决方法只能靠制造商和用户之间的密切协商。4.5 谐振电阻（Rr）指晶体元件在谐振频率处的等效电阻，当不考虑C0的作用，也近似等于所谓晶体的动态电阻R1或称等效串联电阻(ESR)。这个参数控制着晶体元件的品质因数，还决定所应用电路中的晶体振荡电平，因而影响晶体的稳定性以致是否可以理想的起振。所以它是晶体元件的一个重要指标参数。一般的，对于一给定频率，选用的晶体盒越小，ESR的平均值可能就越高；绝大多数情况，在制造过程中并不能预计具体某个晶体元件的电阻值，而只能保证电阻将低于规范中所给的最大值。4.6 负载谐振电阻（RL）指晶体元件与规定外部电容相串联，在负载谐振频率FL时的电阻。对一给定晶体元体，其负载谐振电阻值取决于和该元件一起工作的负载电容值，串上负载电容后的谐振电阻，总是大于晶体元件本身的谐振电阻。4.7 负载电容（CL）与晶体元件一起决定负载谐振频率FL的有效外界电容。晶体元件规范中的CL是一个4.8 静态电容（C0）等效电路静态臂里的电容。它的大小主要取决于电极面积、晶片厚度和晶片加工工艺。4.9 动态电容（C1）等效电路中动态臂里的电容。它的大小主要取决于电极面积，另外还和晶片平行度、微调量的大小有关。4.10 动态电感（L1）等效电路中动态臂里的电感。动态电感与动态电容是一对相关量。4.11 谐振频率（Fr）指在规定条件下，晶体元件电气阻抗为电阻性的两个

晶振的基本原理及特性

晶振的基本原理及特性 晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。 分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv 三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。 采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。 晶振的指标 总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。 频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。

图2 晶振输出频率随时间变化的示意图 曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表现了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况，表现了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况。表现了晶振的老化。 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。 ft=±(f max-fmin)/(fmax+fmin) ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳定度(不带隐含基准温度) ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温度) fmax ：规定温度范围内测得的最高频率 fmin：规定温度范围内测得的最低频率 fref：规定基准温度测得的频率 说明：采用ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高。 开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变化率。表示了晶振达到稳定的速度。这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用。 说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用MCXO只需要十几秒钟)。 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率

晶振的主要参数与对电路的影响

Crystal First Failure FL RR DLD2 RLD2 SPDB C0 C0/C1 C1 L ppm Ohms Ohms Ohms dB pF fF mH High Limit 20.0 80.0 8.0 80.0 -2.0 7.0 Low Limit -20.0 1.0 1 PASS 3.45 50.57 2.24 54.39 -4.66 3.83 3,744.84 1.0 2 10.75 2 PASS -5.84 32.05 4.18 36.30 -6.96 3.86 4,113.29 0.94 11.70 3 Fail DLD2 High 0.44 73.86 27.81 108.17 -3.59 3.74 3,613.27 1.03 10.63 4 Fail SPDB High -8.97 33.67 2.06 37.55 -0.44 3.92 5,538.01 0.71 15.54 5 PASS -1.27 40.11 1.65 42.75 -7.8 6 3.89 3,955.09 0.98 11.17 6 PASS -6.74 30.12 4.38 34.23 -9.58 3.81 3,608.85 1.06 10.42 7 PASS -3.52 41.97 1.52 42.86 -6.95 3.85 4,670.19 0.82 13.35 8 PASS 1.13 38.34 2.07 40.46 -4.15 3.88 5,017.95 0.77 14.23 9 PASS -7.01 21.31 0.73 21.80 -9.89 3.83 3,018.17 1.27 8.67 10 Fail DLD2 High -3.62 24.75 52.36 78.55 -10.30 3.86 2,943.39 1.31 8.37 晶振的等效电器模型 C0，是指以水晶为介质，由两个电极形成的电容。也称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为介质、以两电极为极板的平板电容器的电容量和支架电容、引线电容的总和。几~几十pF。 R1等效石英片产生机械形变时材料的能耗；几百欧 C1反映其材料的刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pF L1大体反映石英片的质量.mH~H

晶振的基本原理及特性(精)

晶振的基本原理及特性 晶振的基本原理及特性 晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。 分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，

非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。 采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。 晶振的指标 总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。 频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。

晶振选型指南(精)

恒温晶振、温补晶振选用指南 晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪, BP 机、移动电话发射台,高档频率计数器、 GPS 、卫星通信、遥控移动设备等。它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO 、温度补偿晶体振荡器(TCXO 、恒温晶体振荡器(OCXO ,以及数字补偿晶体振荡器(MCXO 或 DTCXO , 每种类型都有自己的独特性能。如果您需要使您的设备即开即用, 您就必须选用 VCXO 或温补晶振,如果要求稳定度在 0.5ppm 以上,则需选择数字温补晶振 (MCXO 。模拟温补晶振适用于稳定度要求在 5ppm ~0.5ppm 之间的需求。 VCXO 只适合于稳定度要求在 5ppm 以下的产品。在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过 0.1ppm 的,可选用OCXO 。 频率稳定性的考虑 晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性, 它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。工业级标准规定的 - 40~+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯, 倘若 -30~+70℃已经够用, 那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要,然后规定振荡器的稳定度。指标过高意味着花钱愈多。晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。根据目标产品的预期寿命不同, 有多种方法可以减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化,也就是说在产品使用的第一年, 这种现象才最为显著。例如, 使用 10年以上的晶体, 其老化速度大约是第一年的 3倍。采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况,也可以采用调节的办法解决,比如, 可以在控制引脚上施加电压 (即增加电压控制功能等。与稳定度有关的其他因素还包括电源电压、负载变化、相位噪声和抖动,这些指标应该规定出来。对于工业产品,有时还需要提出振动、冲击方面的指标,军用品和宇航设备的要求往往更多,比如压力变化时的容差、受辐射时的容差,等等。输出必须考虑的其它参数是输出类型、相位噪声、抖动、电压特性、负载特性、功耗、封装形式,对于工业产品,有时还要考虑冲击和振动、以及电磁干扰 (EMI 。晶体振荡器可 HCMOS/TTL兼容、 ACMOS

温补晶振(TCXO)振荡器

温补晶振（TCXO）振荡器 本文档由https://www.wendangku.net/doc/954483600.html,整理 温补晶振由普通化转换成小型化是一个过程,在近十几年中得到稳定长足发展，其中在精密TCXO的研究开发与生产方面，日本居领先和主宰地位。在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20 以上，目前的主流产品降至0.4 ，超小型化的TCXO器件体积仅为0.27 。在30年中，TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm，在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90%。金石（KSS）集团生产的TCXO 频率范围为2～80MHz，温度从－10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm；数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2～90MHz，频率稳定度为±0.1ppm（－30℃～+85℃）。日本东泽通信机生产的TCO－935/937型片式直接温补型TCXO晶振，频率温度特性（点频15.36MHz）为±1ppm/－20～+70℃，在5V±5%的电源电压下的频率电压特性为±0.3ppm，输出正弦波波形（幅值为1VPP），电流损耗不足2mA，体积1 ，重量仅为1g。PiezoTechnology生产的X3080型TCXO采用表面贴装和穿孔两种封装，正弦波或逻辑输出，在－55℃～85℃范围内能达到±0.25～±1ppm的精度。国内的产品水平也较高，日本爱普生EPSON公司推出的TCXO（32～40MHz）在室温下精度优于±1ppm，第一年的频率老化率为±1ppm，频率（机械）微调≥±3ppm，电源功耗≤120mw。目前高稳定度的TCXO器件，精度可达±0.05ppm。高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究课题。在小型化与片式化

晶振的重要参数

晶振的重要参数 石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）微机补偿晶体振荡器（MCXO）等等。 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振[1]；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

⒈总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡 器频率与给定标称频率的最大频差。 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳 定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频 率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。 ⒉频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度 或带隐含基准温度的最大允许频偏。 fT=±（fmax-fmin)/(fmax+fmin) fTref =±MAX[|（fmax-fref)/fref|，|(fmin-fref)/fref|] fT：频率温度稳定度 （不带隐含基准温度） fTref：频率温度稳定度（带隐含基准温度） fmax ：规定温度范围内测得的最高频率 fmin：规定温度范围内测得的最低频率 fref：规定基准温度测得的频率 说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器，故

晶振关键参数

晶振关键参数 1、工作频率 晶振的频率范围一般在1到70MHz之间。但也有诸如通用的32.768kHz钟表晶体那样的特殊低频晶体。晶体的物理厚度限制其频率上限。归功于类似反向台面(inverted Mesa)等制造技术的发展，晶体的频率上限已从前些年的30MHz提升到200MHz。工作频率一般按工作温度25°C时给出。 可利用泛频晶体实现200MHz以上输出频率的更高频率晶振。另外，带内置PLL 频率倍增器的晶振可提供1GHz以上的频率。当需要UHF和微波频率时，声表波(SAW)振荡器是种选择。2、频率精度：1PPM=1/1,000,000 频率精度也称频率容限，该指标度量晶振实际频率于应用要求频率值间的接近程度。其常用的表度方法是于特定频率相比的偏移百分比或百万分之几(ppm)。例如，对一款精度±100ppm的10MHz晶振来说，其实际频率在10MHz±1000Hz之间。 (100/1,000,000)×10,000,000=1000Hz 它与下式意义相同：1000/10,000,000=0.0001=10-4或0.01%。典型的频率精度范围在1到1000ppm，以最初的25°C 给出。精度很高的晶振以十亿分之几(ppb)给出。 3、频率稳定性 该指标量度在一个特定温度范围(如：0°C到70°C 以及-40°C到85°C)内，实际频率与标称频率的背离程度。稳定性也以ppm给出，根据晶振种类的不同，该指标从10到1000ppm 变化很大(图2)。 4、老化 老化指的是频率随时间长期流逝而产生的变化，一般以周、月或年计算。它于温度、电压及其它条件无关。在晶振上电使用的最初几周内，将发生主要的频率改变。该值可在5到10ppm 间。在最初这段时间后，老化引起的频率变化速率将趋缓至几ppm。 5、输出 有提供不同种类输出信号的晶振。输出大多是脉冲或逻辑电平，但也有正弦波和嵌位正弦波输出。一些常见的数字输出包括：TTL、HCMOS、ECL、PECL、CML 和LVDS。 许多数字输出的占空比是40%/60%，但有些型号可实现45%/55%的输出占空比。一些型号还提供三态输出。一般还以扇出数或容抗值(pF)的方式给出了最大负载。 6、工作电压 许多晶振工作在5V直流。但新产品可工作在1.8、2.5和3.3V。 7、启动时间 该规范度量的是系统上电后到输出稳定时所需的时间。在一些器件内，有一个控制晶振输出开/闭的使能脚。 8、相噪 在频率很高或应用要求超稳频率时，相噪是个关键指标。它表度的是输出频率短时的随机漂移。它也被称为抖动，它产生某类相位或频率调制。该指标在频率范围内用频谱分析仪测量，一般用dBc/Hz表示相噪。 晶振输出的不带相噪的正弦波被称为载波，在频谱分析仪上显现为一条工作频率上的垂直线。相噪在载波之上和之下产生边带。相噪幅度表示为边带功率幅值(Ps)与载波功率幅值(Pc)之比，以分贝表示： 相噪(dBc)=10log(Ps/Pc)