Fortiming压控晶体振荡器频率响应

Fortiming晶振频率元件公司与两家亚洲制造业务部门建立了战略合作伙伴关系,通过交叉投资分享制造专业知识,作为美国频率元件的佼佼者,拥有精湛技术和低成本批量生产.工程设计,产品规格和后勤支持在我们位于马萨诸塞州万宝路的公司办公室进行,而批量生产则在我们在亚洲的附属工厂完成.这些生产设施已通过ISO认证,并提供新的自动化加工技术和精密的设备.下面则是Fortiming晶振公司对压控晶体振荡器的相关技术资料

VCXO是一种石英晶体振荡器,包括变容二极管和相关电路,允许通过在该二极管上施加电压来改变频率.这可以通过简单的逻辑时钟或正弦波晶体振荡器,或TCXO(产生TC/VCXO温度补偿电压控制晶体振荡器)或烤箱控制类型(导致OC/VCXO-烤箱控制电压来实现压控晶体振荡器).除了定义固定频率晶体振荡器(XO)的那些特性之外,VCXO还有一些特有的特性.VCXO特有的规范中的主要内容如下：

控制电压

这是变化的电压,它被施加到VCXO输入端子,导致频率变化.它有时被称为调制电压,特别是如果输入是AC信号.

偏差/拉动范围

这是控制电压变化引起的频率变化量.例如,控制电压从0.5到4.5伏的变化可能导致100ppm的偏差.该参数还可以定义所谓的平均斜率,即总频率偏差除以总控制电压摆幅.

斜率极性/传递函数-这表示频率相对于控制电压压控晶体振荡器的变化方向.正传递函数表示增加的正控制电压的频率增加.相反,如果频率随着更正(或更负)控制电压而降低,则传递函数为负.

表面安装电压控制的压控晶体振荡器

	HCMOS/TTL兼容,三态输出,7x5mm陶瓷LCC封装,1MHz-125 MHz.	VC75
	HCMOS/TTL兼容,三态输出,5x3.2mm陶瓷LCC封装,1MHz-108 MHz	VC53
	LV-PECL兼容,三态输出,7x5mm陶瓷LCC封装,无内部PLL,130MHz-200 MHz	VC75PE
	LV-PECL兼容输出,低相位抖动PLL设计(4 ps,155.52MHz),APR=±100ppm,7x5 mm陶瓷LCC封装,1MHz-800MHz	VC75P1
	LV-PECL兼容输出,极低相位抖动PLL设计(2ps,622.08MHz),APR=±50ppm,7x5 mm陶瓷LCC封装,120MHz-800MHz	VC75P2
	HCMOS/TTL三态输出,9x14 mm FR4/PCB SMD封装,1MHz-160 MHz	VCFR
	PECL/LV-PECL输出,9x14mm FR4/PCB SMD封装,10MHz-622.08MHz	VCFRPE

线性

普遍接受的线性定义是MIL-0-55310中规定的.它是频率误差和总偏差之间的比率,以百分比表示,其中频率误差是通过输出频率对控制电压绘制的所谓"最佳直线"的最大频率偏移.如果有源晶振振荡器的规格要求线性度为±10％,实际偏差总共为10kHz,则输出频率与控制电压输入的曲线可能会相差±1kHz(10kHz±10％)最好的直线.另一方面,如果与最佳直线的最大偏差为20ppm且总偏差为200ppm,则线性度为±20ppm/200ppm=±10％,这是典型VCXO的线性度值.

调制速率/频率响应

这是控制电压可以改变的速率,导致相应的频率变化.通过施加峰值等于指定控制电压的正弦波信号,解调VCXO的输出信号,并以不同调制速率比较解调信号的输出电平来测量.虽然非晶体控制的VCO可以以非常高的速率进行调制(输出频率大于10MHz时大于1MHz),但VCXO晶振的调制速率受到晶体物理特性的限制.

稳定性与可拉性

石英晶体是高Q器件,是石英晶体振荡器的稳定性元素.它固有地抵抗被"拉"(偏离)其设计频率.为了产生具有显着可牵引性的VCXO,振荡器电路必须"去Q".这导致晶体在其频率与温度特性,老化特性及其短期稳定性(和相关的相位噪声)特性方面的固有稳定性降低.VCXO的一个特定情况是增加的偏差导致稳定性降低,这可能导致需要更宽的偏差,进一步降低稳定性,导致所需偏差的螺旋式增加.因此,它在用户'

锁相应用

当VCXO用于锁相环应用时,偏差应始终至少与VCXO本身及其被锁定的参考或信号的组合不稳定性一样大.但是,如果系统的开环稳定性要求比标准VCXO可以提供的更严格,则可能需要TC-VCXO.对于最高稳定性开环要求,适当的振荡器可以是那些包含窄偏差VCXO选项的TCXO晶振或OCXO.

振荡器输出频率

基模晶体(一般为10-35MHz)的允许的最宽的偏差,而第三谐波晶体(一般为30-125MHz)的允许偏差约1/9个的那它适用于基本原理.因此,所有宽偏差VCXO(偏差大于±100到±200ppm)都使用基本晶体.另一方面,较窄的偏差VCXO可以使用基模或第三泛音晶振,并且其选择通常取决于诸如线性和稳定性的规范.很少有更高的泛音,因此更高频率的晶体在VCXO中得到应用.因此,输出频率高于或低于适当晶体的可用频率的VCXO包括倍频器或分频器.