　　恒溫Oscillator知識(shí)點(diǎn)詳解,可助你更好的應(yīng)用產(chǎn)品
　　恒溫Oscillator這種產(chǎn)品雖然大家都知道它,屬于有源晶振系列產(chǎn)品,但是該晶振在電子產(chǎn)品中并不常用,一般的電子產(chǎn)品中都用不到,這種晶振一般是用在通信產(chǎn)品上,比如基站等;主要原因就是它的耐高溫性能非常強(qiáng)大;因?yàn)樗幸粋€(gè)恒溫槽,可在復(fù)雜環(huán)境下控制因溫度變化,從而保證振蕩頻率的穩(wěn)定性以及起振特性.

　　對(duì)于基于石英的頻率控制設(shè)備,OCXO(或烤箱控制的晶體振蕩器)位于食物鏈的頂部附近,只能由強(qiáng)大的docxo或DoubleOven取代!OCXO是一種溫度控制設(shè)備,可保持石英晶體的恒定工作溫度.這樣可以防止由于環(huán)境溫度的變化而導(dǎo)致指定頻率的變化.晶體爐的頻率輸出取決于石英晶體的溫度.您可以在下圖中看到,溫度可能會(huì)對(duì)振蕩器的頻率產(chǎn)生重大影響.
　　在大多數(shù)應(yīng)用中,可以使用更簡(jiǎn)單的TCXO或溫度補(bǔ)償晶體振蕩器來(lái)減少環(huán)境溫度變化的負(fù)面影響.但是在某些環(huán)境中,TCXO不能滿(mǎn)足應(yīng)用程序的穩(wěn)定性要求.在這些情況下,RF工程師可以采取進(jìn)一步措施,并利用OCXO改進(jìn)后的穩(wěn)定性.
　　不管石英晶體振蕩器所處的環(huán)境溫度如何,都可以通過(guò)保持接近恒定的晶體溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)這種提高的穩(wěn)定性.在OCXO內(nèi),除了振蕩器電路外,還有加熱器電路.可以采用許多不同的方式來(lái)配置該加熱器電路,但最常見(jiàn)的是比例控制的烤箱,該烤箱使用加熱元件加熱晶體,并使用熱敏電阻來(lái)檢測(cè)晶體的溫度.
　　這些元件是橋接網(wǎng)絡(luò)的一部分,該橋接網(wǎng)絡(luò)用作閉環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò),以將晶體溫度保持在恒定溫度.下圖顯示了普通OCXO烤箱控制電路的框圖.
　　預(yù)熱到185ºF,設(shè)置OCXO烤箱溫度.
　　將晶體保持在恒定溫度下可以最大程度地降低環(huán)境溫度變化的影響,從而大大提高有源晶振的頻率穩(wěn)定性.但是,我們?nèi)绾未_定烤箱的正確設(shè)定點(diǎn)？為此,我們需要再次查看晶體頻率與溫度之間的關(guān)系.在下圖中,您可以看到曲線(xiàn)上有一個(gè)最佳點(diǎn),在該點(diǎn)上,溫度的相等變化將導(dǎo)致頻率的最小變化.曲線(xiàn)上的這個(gè)點(diǎn)是如此重要,我們給它起了一個(gè)特殊的名字,它被稱(chēng)為晶體的”轉(zhuǎn)折點(diǎn)”.
　　設(shè)計(jì)晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí),必須考慮一個(gè)常見(jiàn)的設(shè)計(jì)折衷.理想的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)設(shè)置在OCXO的最高工作溫度以上.這是因?yàn)榭鞠淇梢詫⒕w”加熱”到設(shè)定溫度,但是如果周?chē)h(huán)境的溫度比該設(shè)定點(diǎn)高得多,晶體將最終加熱超過(guò)其設(shè)定點(diǎn).將轉(zhuǎn)折點(diǎn)推高的不利之處在于頻率與溫度的關(guān)系曲線(xiàn)變得更加尖銳.這有效地縮小了烤箱的操作范圍,并使烤箱的精度至關(guān)重要.推高轉(zhuǎn)折點(diǎn)的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是晶體老化性能降低.
　　AT與SC切割晶體.
　　振蕩器設(shè)計(jì)者必須提高OCXO晶振的性能的另一個(gè)選擇是改變振蕩器內(nèi)部晶體的類(lèi)型.入門(mén)級(jí)OCXO通常使用AT切割晶體構(gòu)建.這些晶體具有良好的整體性能,適合于可能的應(yīng)用.但是,由于需要將晶體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)推得更高,因此AT切割用盡了蒸汽.那時(shí),可以在OCXO內(nèi)部使用SC切割晶體來(lái)提高轉(zhuǎn)折點(diǎn),而不會(huì)犧牲頻率穩(wěn)定性.下圖顯示了AT切割和SC切割的頻率與溫度的關(guān)系曲線(xiàn).您會(huì)看到在烤箱的工作溫度范圍內(nèi)頻率響應(yīng)更加均勻,從而提高了振蕩器的穩(wěn)定性.
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