Was sind die Hauptmerkmale von Quarzoszillatoren?

Hauptmerkmalsindex des Quarzoszillators.
Hauptmerkmalsindex des Quarzoszillators

✦ Ausgabeeigenschaften.
✦ Eigenschaften der Stromversorgung.
✦ Einschaltfunktionen.
✦ FM-Eigenschaften.
✦ Alterungseigenschaften.
✦ Temperatureigenschaften.
✦ Ladeeigenschaften.
✦ Spektrale Eigenschaften.
✦ Phasenrauschen.
✦ Formfaktor.

Eigenschaften der Eingangsleistung

Versorgungsspannung: die für den Normalbetrieb erforderliche Nennspannung. Im Allgemeinen handelt es sich um Gleichspannung. Wird üblicherweise als Vcc ausgedrückt. Die Einheit ist: V (Volt).

Anfangsstrom: Gilt nur für den Strom, der vom Netzteil bereitgestellt wird, wenn der OCXO zum ersten Mal eingeschaltet wird. Es ist auch der Betriebsstrom von OCXO. Häufig verwendete Ionendarstellung. Die Einheit ist: A (Ampere).

Stationärer Strom: Nachdem der Betrieb stabil ist, ist ein nachhaltiger und stabiler Strom erforderlich, der von der Stromversorgung bereitgestellt wird. Häufig ausgedrückt von Iss. Die Einheit ist: A (Ampere).

Spannungseigenschaften: Wenn sich die Versorgungsspannung innerhalb eines bestimmten Bereichs ändert, das Verhältnis der Änderung der Ausgangsfrequenz zur Frequenz unter dem Nennzustand der Versorgungsspannung. Spannungseigenschaften werden auch Spannungsschwankungsrate oder Spannungsschwankungsrate der Stromversorgung genannt.

Ausgabeeigenschaften

Nennfrequenz: der gewünschte Wert (Fn) der Produktausgangsfrequenz. Die Einheit wird üblicherweise in MHz verwendet.

Frequenzgenauigkeit: bezieht sich auf die Differenz zwischen der gemessenen Frequenz (F) und der Nennfrequenz (Fn), die unter normalen Betriebsbedingungen bei Raumtemperatur ausgegeben wird. Nehmen Sie relative Werte. Das heißt: die Differenz zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem Nennwert, geteilt durch den Quotienten der Nennfrequenz. (F-Fn)/Fn. Verwenden Sie zum Messen „ppm“ oder „ppb“.

Die Frequenzgenauigkeitsvorschriften von OCXO sind im Allgemeinen in zwei Indikatoren unterteilt: „Werksgenauigkeit“ und „Genauigkeit, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums aufrechterhalten werden kann“.

Ausgangswellenform: Im Allgemeinen unterteilt in Rechteckwelle (TTL/CMOS/LVPECL/LVDS/HCSL usw.), Sinuswelle und abgeschnittene Sinuswelle.

Die Rechteckwelle gibt die hohen und niedrigen Pegel, den Wellenformhub, den Arbeitszyklus und die Anstiegs-/Abfallzeit an; die Sinuswelle gibt den Spitze-zu-Spitze-Wert (oder Effektivwert) unter der angegebenen Last an, gemessen in V oder dBm.

Belastbarkeit: Die Fähigkeit des Ausgangs, die Last zu laden. Für den TTL-Rechteckwellenausgang beträgt die übliche Belastbarkeit 5 oder 10 TTL; für den CMOS-Rechteckwellenausgang normalerweise 15PF (TYP), 30PF und 50PF; für Differenzausgangstypen gibt es entsprechende Widerstandsnetzwerke, die 50 Ω oder 100 Ω usw. effektiv bilden Impedanz.

Einschaltfunktionen (nur OCXO)

Anlaufstromeigenschaften:

  Der Anlaufstrom von OCXO ist eine Variable, die von der Zeit und der Umgebungstemperatur abhängt. Bei normaler Temperatur entspricht der Strom beim Einschalten dem Anfangsstrom Ion. Nach einer bestimmten Zeitspanne sinkt er auf einen stabilen Zustand, und der stabile Strom nach der Abnahme ist der stabile Strom Iss. Die Einschalteigenschaften spiegeln den sich über die Zeit ändernden Zustand des Stroms wider.

Einschaltfrequenzeigenschaften:

  Die Frequenz von OCXO ist beim Einschalten weit von der Nennfrequenz entfernt. Mit zunehmender Einschaltdauer nähert sie sich allmählich der Nennfrequenz. Die Einschaltfrequenzcharakteristik beschreibt diesen Änderungsprozess. Die allgemeine Anforderung besteht darin, innerhalb einer bestimmten Zeit einen bestimmten Frequenzunterschied zu erreichen. Es gibt zwei Möglichkeiten zur Beschreibung:

(1) Messen Sie die Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Einschalten (z. B. 5 Minuten) und vergleichen Sie sie mit der Frequenz zu einem anderen festgelegten Zeitpunkt (z. B. 1 Stunde). Nehmen Sie seinen relativen Wert. Verwenden Sie zum Messen „ppb“.

(2) Messen Sie die Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Einschalten (z. B. 5 Minuten) und vergleichen Sie sie mit der Nennfrequenz. Nehmen Sie seinen relativen Wert.

Temperatureigenschaften

Betriebstemperaturbereich : Bezieht sich auf den Temperaturbereich, der die Frequenzänderungsanforderungen gewährleisten muss. Wie -40~85℃; -20~70℃ usw.

Betriebstemperaturbereich: Der Temperaturbereich, in dem das Produkt arbeiten kann, die Anforderungen an den Frequenzänderungsindex werden jedoch nicht garantiert.

Lagertemperaturbereich: der zulässige Lagertemperaturbereich des Produkts. Das Produkt kann auch nach längerer Lagerung innerhalb dieses Temperaturbereichs noch normal funktionieren.

Frequenz-Temperatur-Abweichung : Dies ist die Anforderung an den Frequenzänderungsbereich nach Temperaturänderungen. Im Allgemeinen wird die Frequenz bei 25 °C als Referenz verwendet, um die Frequenzänderung innerhalb des Temperaturbereichs zu untersuchen und den relativen Wert zu ermitteln. Verwenden Sie zum Messen „ppb“ oder „ppm“.

Ausgangswellenformtyp des Quarzoszillators

TTL-Rechteckwelle CMOS-Rechtecksinuswelle (Quasi-Sinuswelle) 
Differenzausgang
PECL (LVPECL) LVDS HCSL

Alterungseigenschaften

Tägliche Alterung: Die Häufigkeitsänderungsrate innerhalb eines Tages. Generell wird zur Beschreibung der Durchschnittswert von 7 Tagen herangezogen. Verwenden Sie zum Messen „ppb/Tag“.

Monatliche Alterung: Das Ausmaß der Häufigkeitsänderung innerhalb eines Monats. Im Allgemeinen wird zur Beschreibung der Durchschnittswert innerhalb eines Monats herangezogen. Verwenden Sie zum Messen „ppb/Monat“.

Alterung: Das Ausmaß der Häufigkeitsänderung innerhalb eines Jahres. Verwenden Sie zum Messen „ppb/Jahr“. (Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass es sich um das 100-fache der täglichen Alterung handelt, es hängt jedoch von der anfänglichen Alterungszeit ab).

Langfristige Alterungsvorhersage: Alterungsbedingungen in einigen Jahren oder Jahrzehnten. Im Allgemeinen wird die mathematische Formel der Alterungskurve auf der Grundlage des Exponentialgesetzes der Alterungseigenschaften angepasst und anschließend der Alterungsindex mithilfe der Differenzialmethode zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft oder der Alterungsindex innerhalb eines bestimmten Zeitraums berechnet. Die Alterung wird im Allgemeinen nach dieser Methode berechnet.

SPXO/VCXO/TCXO werden im Allgemeinen nach Alter gemessen.

Spannungssteuereigenschaften

Für Oszillatoren mit Spannungsregelung müssen die Steuerspannung und die Zugfähigkeit definiert werden.

Steuerspannung: Für VCXO, VCTCXO und OCXO mit Spannungssteuerung ist ein Steuerspannungseingangspin speziell definiert. VCXO und VCTCXO verwenden normalerweise Pin 1# als Steuerspannungseingangspin. Der Mittelwert der Steuerspannung beträgt normalerweise 50 % der Versorgungsspannung Vdd, und der Variationsbereich beträgt normalerweise 0 ~ Vdd oder (0 + 10 % Vdd). ~(Vdd-10%Vdd ).

Traktionskapazität: Die Traktionskapazität wird in relative Traktionskapazität und absolute Traktionskapazität (APR) unterteilt. Ersteres bezieht sich auf die Abweichung zwischen der Frequenz, wenn die Steuerspannung an den Grenzwert angepasst wird, und der Frequenz der zentralen Steuerspannung. Letzterer ist der Restwert nach Abzug der gesamten Frequenzdifferenz von der oben genannten Abweichung.

Beispiel: Ein bestimmter VCXO Vdd beträgt 3,3 V, die Gesamtfrequenzdifferenz beträgt ±50 PPM, die Steuerspannung beträgt 1,65 ± 1,35 V, die Frequenzdifferenz zwischen der Steuerspannung bei 0,3 V, 3,0 V und der Frequenz bei 1,65 V beträgt -115 PPM, +120PPM, dann beträgt seine relative Traktionskapazität ±115PPM und seine absolute Traktionskapazität (APR) beträgt ±(115-50)=±65PPM.

Linearität: Unter idealen Bedingungen steigt auch die Frequenzänderung linear an, wenn die Steuerspannung von niedrig nach hoch angepasst wird. In der Realität ist sie jedoch oft nicht absolut linear und die Modulationskurve weist eine gewisse Krümmung auf. Das Abweichungsverhältnis zwischen der tatsächlichen Modulationskurve und der idealen Modulationsgeraden wird als Linearität bezeichnet. Normalerweise wird das Maximum als ±10 % definiert, und wenn die Anforderungen hoch sind, werden ±5 % definiert.

Phasenrauschen und Jitter

Das im Frequenzbereich gemessene Phasenrauschen ist ein echtes Maß für die Kurzzeitstabilität. Der Messbereich beträgt normalerweise 1 Hz bis 10 MHz von der Mittenfrequenz. Die durch die Verwendung von Grundfrequenz- und Oberton-Chips erhaltene Frequenz weist normalerweise ein sehr geringes Phasenrauschen auf. Nach der Verwendung von PLL wird sich das Phasenrauschen verschlimmern. Die aktuelle technologische Entwicklung kann jedoch bereits dazu führen, dass es sich dem Niveau der Grundfrequenz und des Obertonmodus annähert.

Jitter hängt mit Phasenrauschen zusammen und wird im Zeitbereich gemessen. Die Einheit wird üblicherweise mit Effektivwert (RMS) und Spitze-zu-Spitze (Peak-to-Peak) ausgedrückt und ist pS oder fS. In Bereichen wie Kommunikationsnetzwerken, drahtloser Datenübertragung, ATM, SONET usw. sind die Anforderungen an Jitter und Phasenrauschen oft sehr hoch.