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石英晶體振蕩器中高檔級別的“恒溫晶體振蕩器電路介紹”

來源:http://www.villaslife.net 作者:康比電子 2018年02月25
  所謂恒溫晶體振蕩器簡稱“恒溫晶振”,主要是利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒定,將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器。
  OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構成的。通常人們是利用熱敏電阻"電橋"構成的差動串聯放大器,來實現溫度控制。恒溫晶振具備低作用,快速啟動,低電壓工作,低電平驅動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產品,電流損耗不超過2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技術也取得突破性進展。
恒溫晶體振蕩器電路
  晶振當前溫度對應的電壓與標稱電壓值通過溫控放大器進行差放,驅動發熱元件使槽內晶體溫度總是保持在其高溫拐點,這樣的晶振稱為恒溫晶振。與前面所述各種晶振相比,此是最為穩定的種晶振。它基于冷壓焊晶體和內熱式晶體,相應的振蕩器便稱為冷壓焊晶體振蕩器和內熱式晶體振蕩器。
  也有人將恒溫晶器。也有人將恒溫晶溫晶振。雙槽分內、外槽。晶振和溫控置內槽,外槽是一個獨率立的,置內槽于其中,溫度較低的槽。但是,也必須高于環境溫度的上限。內控制器只補償外槽的溫度變化,外控制器補償整個溫度范圍。熱量Q的計算:

  雙槽的熱增益可作到10萬倍以上。環境溫度在-40℃~+75℃內變化時,晶體溫度變化小于0.001℃。因此,振蕩器的頻率一溫度性能已作到小于±5×10-11恒溫晶振引入了溫度傳感器,加熱元件、熱控制放大電路和恒溫槽。
冷壓焊晶體振蕩器電路
  這是一種常規的恒溫晶體振蕩器。優點是加熱相對簡單,能保證小尺寸情況下頻率一溫度穩定性達最高;缺點是體積大、功耗高、預熱時間長機械費用高。圖11是一個簡單的恒溫晶振的電路它省去了熱控制放大器,PTC熱敏電阻既作溫度傳感器又作加熱元件。

  內熱式石英晶體振蕩器電路內熱式品體是將用作加熱器和傳感器的PTC熱敏電阻裝在毛坯晶體支架金屬座上,紫外線清洗后環氧樹脂填充。這樣的振蕩器具有低的相位噪聲,小的電流損耗。還有一種內熱式用組合加熱器。它由小型薄膜元件與微型NTC熱敏電阻組成。將它們一塊直接裝在毛坯晶體上,而功率管裝在特制支架底座上。這種組合式的優點是快速預熱和小功耗,其預熱時同只要30秒。內熱式的缺點。
 
是技術昂貴,熱模式復雜
  表2列出了目前國外各種晶振的最高水平。我國近幾年在各地也出現了國外獨資、合資晶體諧振器、振蕩器和陶瓷濾波器生產企業,大大促進和提高了相應產品技術含量。因篇幅所限,組合晶振這里不再另述。 

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