　　這些應用筆記的目的是幫助客戶指定時鐘振蕩器。有關振蕩器類型的背景信息，以及一些常見的定義和有用的公式。振蕩器產(chǎn)品系列包括時鐘振蕩器，TCXO，VCXO，VCTCXO和VCO。
　　時鐘振蕩器：標準時鐘振蕩器是最常用的振蕩器類型，幾乎應用于電子行業(yè)的各個方面。時鐘振蕩器用于建立用于定時目的的參考頻率。典型的應用是計算機中事件的排序。
　　晶體控制時鐘振蕩器通常包括放大器和反饋網(wǎng)絡，選擇放大器輸出的一部分并將其返回到放大器輸入。這種電路的簡化框圖如下（圖1）所示。

圖1）晶體控制時鐘振蕩器的簡化框圖
　　石英晶體振蕩器振蕩的基本標準是：1。開環(huán)增益必須大于振蕩器環(huán)路周圍的損耗和2.振蕩器環(huán)路周圍的相移必須為0或360度。
　　振蕩器可用于生成不同類型的波形。振蕩器產(chǎn)生的最常見波形類型是正弦波和方波。
　　下面列出了用于指定時鐘振蕩器的主要參數(shù)。
　　邏輯TTL，HCMOS：通常，HCMOS振蕩器帶有驅動TTL電路（反之亦然）。隨著IC制造商停止供應許多常見的TTL IC，業(yè)界正逐漸遠離TTL邏輯。大多數(shù)ECS時鐘振蕩器兼容HCMOS / TTL。
　　頻率穩(wěn)定性：最常見的穩(wěn)定性是25,50和100 PPM。總體穩(wěn)定性通常包括25°C時的精度，由于工作溫度，輸入電壓，老化，沖擊和振動的變化而產(chǎn)生的影響。 ±100PPM穩(wěn)定性是最受歡迎的，因為它足以運行微處理器。電信行業(yè)一直在朝著更緊湊和更緊密的穩(wěn)定方向發(fā)展。在商業(yè)（0-70°C）應用中不再提供超過±100PPM的穩(wěn)定性，因為標準過程控制至少可以實現(xiàn)這種穩(wěn)定性。要求50 PPM通常要貴一點。需要25 PPM的時鐘振蕩器會顯著影響價格。對于超過25 PPM穩(wěn)定性應用，請咨詢工廠或考慮TCXO。
TCXO（溫度補償晶體振蕩器）
　　通常由緊公差石英晶體，溫度補償網(wǎng)絡，振蕩器電路和由輸出要求確定的各種緩沖和/或輸出級組成。當電容器與晶體單元串聯(lián)插入時，晶體具有頻率變化的特性，如圖2所示（圖2）

圖2）晶體單元的負載電容特性
　　利用上述特性，可以通過在振蕩外觀中插入由熱敏電阻，電阻和電容組成的溫度補償電路來穩(wěn)定頻率，如圖3所示。溫度補償網(wǎng)絡用于檢測環(huán)境溫度并以降低石英晶體的頻率與溫度效應的方式“拉”晶體頻率。

圖3）溫度補償電路
　　當總體穩(wěn)定性需求大于時鐘振蕩器時，通常需要TCXO。此外，TCXO溫補晶振的長期老化效應優(yōu)于大多數(shù)時鐘振蕩器。
　輸入電壓：大多數(shù)TCXO設計為在5VDC，3.3 VDC或兩者的組合下工作。
　射頻輸出：TCXO可以制造各種類型的輸出：正弦波，限幅正弦波，TTL，HCMOS和ECL。請務必指定所需的輸出類型，信號要求和振蕩器驅動的負載.TCXO還具有頻率調整功能，允許將振蕩器重新調整到其中心頻率以補償老化。可以通過以下方式提供該調整。
1）振蕩器內的機械調整（內部修整器）可通過機柜中的孔進入。
2）通過外殼中的引線進行電氣調節(jié)，用于遠程定位電位器或電壓。使用這種技術的振蕩器稱為溫度補償電壓控制晶體振蕩器或TCVCXO。
3）機械和電氣調整的組合。
　　VCXO（壓控晶體振蕩器）是晶體控制的振蕩器，其中輸出頻率可通過改變振蕩器電路內可變電容器（變容二極管）上的外部控制電壓來調節(jié)。由控制電壓的變化引起的相關頻率變化稱為可牽引性。 VCXO廣泛用于電信，儀器儀表和其他需要穩(wěn)定但可電調諧的振蕩器的電子設備中。
變容二極管是一種半導體器件，設計用于在向其施加電壓時充當可變電容器。當與晶體串聯(lián)使用時，如圖4所示，改變控制電壓會導致二極管電容發(fā)生變化。電容的這種變化導致總晶體負載電容改變并隨后引起晶體頻率的變化。

圖4）典型的VCXO電路
　　由于VCXO在數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸中的應用日益增長，相位抖動（短期穩(wěn)定性）已成為一個重要的考慮因素。相位抖動提供了確定何時發(fā)生相變的精確方法。
　定義：以下定義將幫助您了解振蕩器性能和術語。
　標稱頻率：晶體振蕩器的中心或標稱輸出。
　頻率容差：在室溫下以百萬分率（PPM）表示的與標稱頻率的偏差。（25°C±5°C）
　頻率范圍：可提供振蕩器類型或型號的頻段。
　頻率穩(wěn)定性：與溫度窗口25°C，即0°C至+ 70°C的測量頻率相比，最大允許頻率偏差。時鐘振蕩器的典型穩(wěn)定性為±0.01％（±100PPM）。
　工作溫度：輸出頻率和其他電氣，環(huán)境特性符合規(guī)范的溫度范圍。
　老化：一段時間內的相對頻率變化。通常，時鐘振蕩器的老化在1年內最大為±5PPM。
　存儲溫度：安裝設備的溫度范圍，不會損壞或改變設備的性能。
　電源電壓：可以安全地施加到VCC端子的最大電壓。
　輸入電壓（VIN）：可安全施加到振蕩器輸入端的最大電壓。
　輸出高電壓（VOH）：在適當負載下振蕩器輸出端的最小電壓。
　輸出低電壓（VIH）：保證振蕩器輸入端觸發(fā)閾值的最大電壓。
　電源電流：流入Vcc端子的電流相對于地。通常，無負載地測量供電電流。
　占空比的對稱性：指定電平的輸出波形的對稱性（TTL為1.4 V，HCMOS為1/2 Vcc，ECL為1/2波形峰值電平）。
　上升時間（TR）：在指定電平測量的波形上升時間從低到高轉換（HCMOS為20％至80％，ECL為0.4V，TTL為0.4 V至2.4 V）。
　下降時間（TF）：在指定級別（HCMOS為80％至20％，ECL為2.4 V，TTL為0.4 V）測量的從高到低轉換的波形下降時間。
　負載/扇出：不同系列振蕩器可以驅動的最大負載定義為輸出負載驅動能力。每個振蕩器系列的負載驅動能力（扇出）是根據(jù)振蕩器可以驅動的門數(shù)來規(guī)定的。
　抖動（短期穩(wěn)定性）：振蕩器輸出的相位或頻率調制。
　HCMOS / TTL兼容：振蕩器采用ACMOS邏輯設計，具有TTL和HCMOS負載的驅動能力，同時保持HCMOS的最小邏輯高電平。
　三態(tài)使能：當輸入保持OPEN或連接到邏輯“1”時，發(fā)生正常振蕩。當輸入接地時（連接到邏輯“0”，輸出為高阻抗狀態(tài)。輸入有一個內部上拉電阻，從而允許輸入保持開路。
　輸出邏輯：振蕩器的輸出設計用于滿足各種指定邏輯，例如TTL，HCMOS，ECL，正弦波，限幅正弦（DC截止）。
　諧波失真：由與目標信號頻率相關的不需要的諧波頻譜分量引起的非線性失真。每個諧波分量是電功率與期望信號輸出電功率之比，并且以dbc表示，即-20dBc。當需要干凈且失真較小的信號時，諧波失真規(guī)范在正弦輸出中尤為重要。
　雙輸出和多輸出：能夠從單個振蕩器生成多個信號。信號可能是相關的（通常是單晶產(chǎn)生的信號的倍數(shù)或除數(shù)）。
　啟動時間：振蕩器的啟動時間定義為振蕩器達到其指定RF輸出幅度所需的時間。

正在載入評論數(shù)據(jù)...