TCXO晶振技术趋势

温度补偿晶体振荡器是一款本身自带温度补偿功能的石英晶体振荡器,该系列产品着石英晶振行业中较高的精度0.5ppm,高低温度稳定性,工作温度范围:-30度~85度.它不采用恒温槽而用补偿方法提高其频率稳定度,优点是不预热,体积小,重量轻,耗电量小,开机即能工作.补偿后在宽温度范围内,频率的相对变化可达5X10-6-5X10-3,该系列产品广泛用于移动通信系统,如个人导航设备(PNDs)和手机.最近,可穿戴设备强烈要求内部的电子元件更小,更薄.此外,GPS/GNSS应用中还需要考虑近相噪声和整体频率稳定性.因此,康比电子本文演示了超小型尺寸TCXO与H型封装,以满足这样的要求.

1. 介绍

TCXO由于其频率稳定,成本低,在频率控制应用中得到广泛应用.本文首先回顾了TCXO晶振技术的发展趋势以及TCXOs作为GPS接收机主要定时参考的一些要求.然后我们描述了设计考虑的微型尺寸TCXO的,以满足优良的性能.提出了实现生产效率的封装设计的独特模式.此外,外观和电气性能最终将绝缘.

2. TCXO技术趋势

传统的模拟TCXO采用电阻热敏电阻网络与几个金属表面无源晶振元件的实现,很难缩小,因为热敏电阻不适合集成.2001,AKM提出了完全集成的CMOS模拟TCXOIC手机和其他应用.它是设计在一个1.0umCMOS工艺与嵌入式eprom和温度稳定性优于/-2.5ppm超过-30到85℃,芯片面积仅为2.38×1.93mm²

TXC晶振8P系列

这项工作开始推动晶振制造商缩小TCXO的尺寸模块不断设计.如今,TCXOIC芯片的面积可以减少到小于1×1毫米2与110nmCMOS工艺,1.6×1.2mmTCXO模块与温度稳定性优于/-0.5ppm超过-30至85℃非常受欢迎.虽然1.6x1.2姐妹TCXO适用于大多数商业应用,但市场仍在寻找更小的可穿戴设备.我们探索了TCXO模块在过去20年的小型化趋势,表1显示面积从7.0×5.0mm到1.2×1.0mm晶振,由于先进的TCXOIC设计的小型化率约为1/30.

此外,超小型石英芯片的设计与实现也是TCXO晶振模块面临的一大挑战,晶体振荡器制造商通常采用斜面石英芯片来捕获中心区域的振动能量,以降低效应串联电阻(ESR),以满足负电阻(-R)的能力由TCXOIC提供.我们也策划图1中TCXO的小型化趋势,我们推断,由于微小石英芯片的设计挑战和陶瓷封装的工艺能力,未来的小型化率将略有下降.