您好,欢迎进入深圳市金丰瑞电子有限公司官方网站

返回首页|网站地图|中文版|英文版

金丰瑞电子专业石英晶体生产厂

金丰瑞服务热线:0755-86051781

热门关键词:晶振、温补晶振、有源晶振、贴片晶振、49S晶振

新闻中心
当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业新闻 >

石英晶体振荡器的发展方向

文章出处:互联网责任编辑:秩名发表时间:2014-05-04

在无线电通信中,由于对通路容量以及各种数据传输量日益增长的需求,以及各种便携式移动通讯设备的对于高稳定晶体振荡器的需求,使得晶体振荡器正不断向着小尺寸、低功耗、高频率、高稳定度的方向发展。当前石英晶体振荡器的发展,不仅表现在系列品种的增加和市场需求量的增长方面,而且体现在产品技术创新上。技术方面主要有以下几点:

(1)小型化、薄型化和片式化

为满足以移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短、小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳向覆塑料金属和陶瓷封装转变,近年来TCXO器件平均缩小了30多倍,有的近100倍。采用SMD封装的TCXO的厚度不足2mm,5×3mm尺寸的器件已经被广泛使用。在几种主要类型的石英晶体振荡器中,TCXO的体积缩小最明显,其次是VCXO。石英晶体振荡器体积的进一步缩小,使得晶体振子的频率可变范围变小,并使温度补偿困难化。同时,片式封装的回流焊作业至少要在240℃下一直持续约10秒钟,如不采取局部散热措施,很难使石英晶体振子的频率偏移量控制在±0.5×10-6范围内,需要说明的是:此类器件远未进入微型化的极限,体积的进一步缩小仍有一定的余量。

(2)高精度与高稳定化

移动通信技术的发展之所以能使石英晶体振荡器焕发出勃勃生机,关键在于其具有很高的频率精度和稳定度,目前即使是无补偿式的晶体振荡器,其总精度也能达到±25ppm。在TCXO、VCXO和OCXO三种类型的器件中,OCXO的频率稳定度最高,而VCXO的频率稳定度则相对稍许逊色一些。

在0~70℃范围内,VCXO的频率稳定度一般为±20~100ppm,而OCXO在这一温度范围内的频率稳定度一般为±0.0001~5ppm。VCXO主流产品的频率稳定度大多控制在±25ppm以下,频率调整范围可达±25~±100ppm,老化率低于±2ppm/年。目前,OCXO产品的一般水平是:频率稳定度在±0.001ppm(-20~60℃),年老化率低于±0.05ppm。虽然OCXO体积较大,但在精密频率计数器、频谱及网络分析仪、基站及导航等领域中仍被广泛应用。

(3)低噪声,高频化

在全球定位系统(GPS)中是不允许频率颤抖的,相位噪声则是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。对OCXO器件来说,GPS系统往往要求其具有较高的抑制相位噪声的能力。这使得OCXO主流产品的相位噪声性能有了很大改善。目前除VCXO外,其它类型的晶体振荡器的最高输出频率一般不过200MHz。目前,提高VCXO振荡频率主要依靠石英晶体SAW谐振器、变容二极管、串联电感器及放大器组成的压控SAW振荡器(VCSO)来完成。

在GSM和PDC等移动电话所有的振荡器中,频率较高的是UCV4系列压控振荡器(VCO),其频率荡围为650~1700MHz,电源电压为2.2~3.3V,工作电流为8~10mA。

(4)低功耗,启动快

不同类型的石英晶体振荡器的工作电压不同,但应尽可能的采用3.3V的电源电压。低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势,目前很多TCXO和VCXO产品的电流损耗不超过2mA。

石英晶体振荡器在快速启动技术方面也取得了突破性进展。日本精工、爱普生公司生产的VG-2320SC型VCXO石英晶体振荡器在±0.1ppm规定值范围内,其频率稳定时间小于4ms。在1ms以内输出振荡信号的振幅可达到额定值的90%。日本东京陶瓷公司生产的表面贴装TCXO,在振荡启动4ms后,其幅值可达到额定值的90%。OAK公司的10~25MHz的OCXO等产品则可在5分种的预热时间内达到±0.01ppm的稳定度。

此外,目前绝大多数石英晶体振荡器的输出逻辑与TTL、高速CMOS(HCMOS)或TTL/HCMOS兼容,因而提高了器件的适应性和设计的灵活性。