溫補晶體振蕩器TCXO作為晶振的一個小類,在5G高速發展的背景下,再次進入公眾視野。本文將係統介紹TCXO的發展現狀、工作原理、補償類型及應用領域,幫助工程師更好地理解和選型。

溫補晶振由普通化向小型化轉變是一個持續演進的過程,近十幾年得到了穩定長足發展。其中,在精密TCXO的研究開發與生產方麵,日本居領先和主導地位。由於手機、攝像機等智能產品必須使用TCXO晶振,促使近30年中TCXO的體積縮小了50餘倍乃至100倍。
高精度、低功耗和小型化,仍然是TCXO的
研究課題。在小型化與片式化方麵,麵臨不少困難,主要有兩點:
不過,TCXO的技術水平提高並沒有進入極限,創新的內容和潛力仍然較大。
溫補晶振即溫度補償晶體振蕩器,英文縮寫TCXO,是通過附加的溫度補償電路,使由周圍溫度變化產生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。
通俗地講,就是它對晶振頻率可以起到一個溫度補償的作用。比如在某些高溫環境下,有些產品會因為高溫出現不良現象,嚴重甚至會導致整個產品癱瘓,在這種情況下就會用到溫補晶振。其原理是通過感應周圍環境溫度,將溫度信息做適當變換後控製晶振的輸出頻率,以達到穩定輸出頻率的效果。它可以在天氣溫度變化中起到互相補償的作用——遇到氣溫低的情況,它會根據本身的溫度補償電路來補償由周圍溫度變化產生的振蕩頻率偏差,從而保護產品的穩定性。
溫補晶振術語來自石英晶體振蕩器的一種補償方式,已達到產品應用方麵的精度要求。溫補晶振定義是:將壓電石英晶體原有的物理特性(壓電效應下頻率隨溫度成三次曲線變化),通過外圍電路逆向改變,使得石英晶體原有頻率隨溫度的變化盡可能變小的一種補償方式所做的石英晶體振蕩器。
奶茶视频污下载安装科技作為國內頻控器件領軍企業(股票代碼:603738),提供全係列TCXO溫補晶振產品,在-40℃至+105℃寬溫範圍內可實現±0.5ppm甚至更高頻率穩定度,具備小型化、低功耗、快速啟動等特性。
在溫補晶振TCXO中,對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型:
由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯而成。溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。
該補償方式電路簡單、成本較低,節省印製電路板(PCB)尺寸和空間,適用於小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小於±1ppm時,直接補償方式並不適宜。
該補償方式又分模擬式和數字式兩種類型:
數字化間接溫度補償:在模擬式補償電路中的溫度-電壓變換電路之後再加一級模/數(A/D)變換器,將模擬量轉換成數字量。該法可實現自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩定度非常高,但具體的補償電路比較複雜,成本也較高,隻適用於基地站和廣播電台等要求高精度化的場合。
溫補晶振典型應用適用於各種數字通信設備、頻率計量儀表作為高穩定度的時基信號源使用,例如:
奶茶视频污下载安装科技的TCXO溫補晶振係列可廣泛應用於5G通信、GPS導航、射頻模塊等場景,頻率覆蓋10MHz至54MHz等常用頻點,其中比較常用的是19.2MHz,常用於手機等移動終端。
奶茶视频污下载安装科技的TCXO溫補晶振係列具備以下核心優勢:
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溫補晶體振蕩器TCXO通過溫度補償電路有效削減溫度變化引起的頻率漂移,具備高頻率穩定度、低功耗和小型化等特點。其補償方式分為直接補償和間接補償兩大類,廣泛應用於5G通信、數字通信設備、頻率計量儀表等領域。奶茶视频污下载安装科技將持續以高性能TCXO產品和專業技術支持,助力客戶實現更優的時鍾解決方案。