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淺析KDS晶振設計
發(fā)布時間:2020-07-02 點擊量:541
并聯(lián)電路并聯(lián)諧振振蕩器電路是用晶體設計的,該晶體可以在特定的負載電容下工作。這會導致晶體振蕩器以高于串聯(lián)諧振頻率但低于真正的并聯(lián)諧振頻率的頻率工作。為了完成這種類型的電路中的反饋環(huán)路,必須設計通過晶振的路由。如果晶體失效,電路將不再振蕩。那么確定振蕩器頻率的“負載電容”從何而來呢?該電路實際上使用了一個孤立的逆變器,該逆變器在反饋環(huán)路中具有兩個電容,這些電容包含了負載電容。如果負載電容改變,振蕩器產(chǎn)生的頻率也會改變。KDS晶振晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片),石英晶體諧振器KDS晶振變容二極管D兩端所加電壓(即補償電壓)由溫補網(wǎng)絡輸出,溫補網(wǎng)絡隨溫度自動調節(jié)輸出電壓,變容二極管容量隨之改變,以抵消諧振器頻率隨溫度的變化,可使輸出頻率基本不變。溫補網(wǎng)絡補償電壓的測量多為人工手動完成。用小功率直流電壓源代替溫補網(wǎng)絡,改變溫度到目標點并保溫,然后調節(jié)電壓源輸出,使振蕩器輸出達到中心頻率,此時電壓源輸出即為該溫度點的補償電壓;在各測試溫度點重復以上操作,得到一組數(shù)據(jù),即V-T曲線數(shù)據(jù)。這種手動測量方法效率低下,人力成本較高,而且手工記錄測試數(shù)據(jù),容易產(chǎn)生誤差,難以實現(xiàn)精確快速的優(yōu)質生產(chǎn)。,簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內部添加LC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。圖4.直接補償在隨后的開發(fā)中(圖5中所示的間接補償),熱敏電阻(RT1至RT3)和電阻(R1至R3)的網(wǎng)絡用于產(chǎn)生與溫度相關的電壓.對網(wǎng)絡的輸出電壓進行濾波,然后用于驅動變容二極管,該變容二極管改變晶振上的負載,再次導致頻率變化.KDS晶振無論什么晶振,在電路中只有一個作用,那就是提供穩(wěn)定的頻率輸出。不同的是壓控晶振可以通過壓控端的電壓微調控制輸出的頻率的高低本文設計提出一種溫補網(wǎng)絡補償電壓的自動測試方法,對該過程實現(xiàn)了自動控制與測量。2.1系統(tǒng)硬件組成溫補網(wǎng)絡補償電壓自動測試系統(tǒng)以計算機為控制核心,結合應用軟件,實現(xiàn)了補償電壓測試過程的自動化測試。系統(tǒng)可以完成設備自動控制,儀器的自動測試,數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)分析等功能,大大提高了測試速度,節(jié)省了工作時間,還可以提高測試準確度,比傳統(tǒng)的人工手動測試具有明顯的優(yōu)越性。,而溫補晶振則自動根據(jù)環(huán)境溫度的變化對頻率輸出進行補償,使輸出的頻率穩(wěn)定,當然一些溫補晶振也帶有壓控端。KDS晶振二、溫補晶振的發(fā)展趨勢低功耗、小型化和精度,一直是溫補晶振的研究課題。在小型化與片式化方面,溫補晶振面臨不少挑戰(zhàn)與困難,具體主要表現(xiàn)為兩點:一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小KDS晶振其它條件不變時,由于電源電壓在規(guī)定范圍內變化引起的相對于規(guī)定的電源電壓時的頻率偏移。11)老化率(長期頻率穩(wěn)定度)(Aging,longtermstability)振蕩器頻率與時間之間的關系。注:這種頻率漂移是石英晶體或/和電路中的其它元器件的長期變化造成的,可以用規(guī)定時間間隔內平均頻率的相對變化來表示。,溫度補償更加困難;二是片式封裝后在其接作業(yè)中,由于焊接溫度遠高于溫補晶振的最大允許溫度,會使晶體振子的頻率發(fā)生變化,若不采限局部散熱降溫措施,難以將溫補晶振的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。
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