恒温晶振和温补晶振工作原理的区别
温补晶振,由于晶体振荡器的震荡频率会随着温度的变化而变化,为了抵消温度对晶振频率的影响,控制晶振的谐振电容随温度变化而变化,抵消温度晶体影响提高频率稳定性。
温补晶振的组成
直接补偿是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路。在温度有所变化时,热敏电阻的***和晶体等效串联电容的容值相应变化而减少振荡频率的温度漂移。这种方法成本低,电路简单;然而并不适合小于1ppm精度的应用。
间接补偿分为模拟和数字两种形式。
模拟:利用热敏电阻等温度传感元件组成。这种方式可以实现0.5ppm的精度。
数字:利用补偿电路的温度和电压变化,再加A/D变换器,将模拟量转换为数字量,从而实现自动温度补偿。这种方法成本 高,电路复杂,适用于高精度的应用。
恒温振荡器老化成因
晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。应力要经过一段时间的变化才能稳定,一种叫“应力补偿”的晶体切割方法(SC 切割法)使KOAN晶体有较好的特性。
污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,这种影响要经过一段较长的时间才能逐渐稳定,而且这种稳定随着温度或工作状态的变化会有反复——使污染物在晶体表面再度集中或分散。因此,频率低的晶振比频率高的晶振、工作时间长的晶振比工作时间短的晶振、连续工作的晶振比断续工作的晶振的老化率要好。
恒温振荡器使用规范操作
恒温振荡器主要有由电容器和电感器组成的LC回路,通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路,LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器,很多应用石英晶体的石英晶体振荡器,还有用集成运放组成的LC振荡器。恒温振荡器由于器件不可能参数完全一致,因此在上电的瞬间两个三极管的状态就发生了变化,这个变化由于正反馈的作用越来越强烈,导致到达一个暂稳态。暂稳态期间另一个三极管经电容逐步充电后导通或者截止,状态发生翻转,到达另一个暂稳态。这样周而复始形成振荡。恒温振荡器应有专人保管,以防他人损坏。如长期不用应切断电源。
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