TCXO е кварцов кристален осцилатор, който намалява количеството на промяна в честотата на трептене поради промени в температурата на околната среда чрез допълнителна схема за компенсация на температурата.
1. Метод за температурна компенсация на TCXO
В TCXO съществуват два вида преки и косвени компенсационни методи за компенсиране на колебанията на честотата на кварцовия кристален осцилатор:
(1) Директно обезщетение
Типът на директната компенсация TCXO е схема за компенсация на температурата, съставена от термистор и RC елемент, който се образува последователно с кварцов кристален осцилатор в осцилатор. Когато температурата се промени, съпротивлението на термистора и капацитета на кристално еквивалентния сериен кондензатор се променят съответно, като по този начин се отменя или намалява температурното отклонение на честотата на трептене. Компенсационната схема има проста схема и ниска цена и спестява размера и пространството на печатната платка (ПХБ) и е подходяща за приложения с малък, нисък и малък ток. Въпреки това, когато точността на кристалния осцилатор е по-малка от ± 1 μm, методът на директна компенсация не е подходящ. (2) Тип на индиректната компенсация
Непряката компенсация е разделена на два вида: аналогов и цифров. Аналоговата индиректна компенсация на температурата използва елемент за измерване на температурата, като например термистор за образуване на верига за преобразуване на температурата и напрежението, и прилага напрежението към променлив капацитетен диод, свързан последователно с кристален осцилатор, а капацитетът се променя последователно през кристалния осцилатор. , компенсират нелинейното колебание на честотата на кристалния осцилатор. Този метод на компенсация може да постигне висока точност от ± 0.5ppm, но е ограничен при условия на ниско напрежение под 3V. Цифровата индиректна компенсация на температурата е аналогово-цифров (A / D) конвертор, последван от верига за преобразуване на температурата в напрежение в схема за аналогово компенсиране, за преобразуване на аналогови величини в цифрови величини. Този метод може да постигне автоматична температурна компенсация, така че стабилността на честотата на кристалните осцилатори е много висока, но специфичната компенсационна схема е по-сложна, цената е по-висока, само за базовите станции и радиостанции и други изисквания при условия с висока точност.
2. Статус на развитие на TCXO
TCXO постигна голям напредък през последните десет години, сред които Япония води и доминира в изследването, разработването и производството на точност TCXO. В края на 70-те години обемът на TCXO, използван в автомобилните телефони, достигна повече от 20 angstroms, основните продукти на TCXOs спаднаха до 0.4, а размерът на ултра компактните TCXO устройства беше само 0.27. След 30 години обемът на TCXO е намалял с 50 пъти или дори 100 пъти. Дебелината на повърхностен монтаж TCXO, произведена от японската керамика, използваща метода за пресоване, се намалява от 4 mm на 2 mm, а номиналната амплитуда на трептене може да достигне 90% след 4ms стартиране на трептенията. Честотният диапазон на TCXO, произведен от групата KSS, е от 2 до 80 MHz, а стабилността, когато температурата се промени от -10 ° C на 60 ° C е ± 1ppm или ± 2ppm; обхватът на честотата на цифровия TCXO е 0.2 до 90MHz, а честотната стабилност е ± 0.1ppm (-30 ° C ~ + 85 ° C). TCO-935/937 Тип чип с директно компенсация на температурата TCXO, произведен от Tozawa Telecommunications Co., Ltd. на Япония, честота и температурни характеристики (точкова честота 15.36MHz) от ± 1ppm / -20 до + 70 ° C при захранване напрежение от 5V ± 5% Характеристиката на честотно напрежение е ± 0.3ppm, синусоидалната вълна на изхода (амплитуда 1VPP), текущата загуба е по-малка от 2mA, а теглото е само 1g. PiezoTechnology's X3080 TCXO се предлага както в пакети за повърхностен монтаж, така и през отвори, със синусоидална вълна или логически изход и може да постигне точност от ± 0.25 до ± 1ppm в диапазона от -55 ° C до 85 ° C. Нивото на местните продукти също е високо, като например Beijing Ruihua Xin технологично развитие Ко ООД стартира TCXO (32 ~ 40MHz) точност по-добре от ± 1ppm при стайна температура, честотата на първата година стареене процент от ± 1ppm, честота (механична) фина настройка ≥ ± 3ppm, консумация на енергия ≤120mw. Устройства TCXO с висока стабилност с точност ± 0.05ppm.
Високата точност, ниската консумация на енергия и миниатюризацията все още са изследователските теми на TCXO. От гледна точка на миниатюризация и нарязване се срещат много трудности, от които две основни са: Първо, миниатюризацията ще направи амплитудата на честотата променлива на кварцовия кристален осцилатор по-малка и температурната компенсация ще бъде по-трудна; второ, след чип-пакет При операцията по запояване с обръщане, тъй като температурата на запояване е много по-висока от максималната допустима температура на TCXO, честотата на кристалния осцилатор се променя и ако локализираните мерки за разсейване на топлината и охлаждане не са приети трудно да се контролира вариацията на честотата на TCXO при ± 0.5 × 10-6. Подобряването на техническото ниво на TCXO обаче не е достигнало границата, а съдържанието и потенциалът за иновации са все още големи.
3. Приложение на TCXO
TCXO служи като еталонен осцилатор за осигуряване на честотната препратка за предавателния канал и също така служи като първи етап на локален осцилатор за приемателния канал; другият TCXO служи като втори етап локален осцилатор и внася своя трептения сигнал към втория инвертор. Мобилният телефон изисква стабилност на честотата от 0,1 до 2,5 ppm (-30 до + 75 ° C), но за съображения за разходите типичната спецификация е от 1,5 до 2,5 ppm. Един от представителните продукти TCXO от 12 до 20 MHz за мобилни телефони е VC-TCXO-201C1, който използва метод на директна компенсация. Появата е показана на фиг.2 (b) и се произвежда от японската компания KSS.
Фирмата е специализирана в продажбата на различни видове осцилатори и приветства клиенти, които се нуждаят от консултации и покупки.
Електронна поща: info@sumerlab.com
Уеб: sumerinstrument.com