TG-5500CA 愛普生0.1ppm炒高精度溫補(bǔ)晶振選型

愛普生拓優(yōu)科夢(mèng)（Epson Toyocom）公司(總經(jīng)理：宮澤　要)成功開發(fā)出頻率溫度特性達(dá)到恒溫槽控制晶體振蕩器（OCXO）領(lǐng)域的高精度（±0.1×10-6）溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）：TG-5500CA。

 

預(yù)定將于2009年12月開始提供樣品，2010年3月投放市場(chǎng)。

 

家用超小型便攜式基站的基準(zhǔn)時(shí)鐘，其頻率溫度特性需要達(dá)到±0.1×10-6以上的高精度；而網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的穩(wěn)定度要求達(dá)到±4.6×10-6/20年。為了得到上述頻率精度，通常使用OCXO或原子振蕩器等級(jí)的高精度振蕩器。

 

TG-5500CA搭載了使用“QMEMS”(*1)技術(shù)而制造的石英晶體單元。同時(shí)又采用了考慮到熱傳導(dǎo)性的新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了頻率溫度特性以及長(zhǎng)期老化特性的高精度化。而且，在影響通訊品質(zhì)的溫度跟隨特性(*2)及頻率起伏特性(*3)等頻率穩(wěn)定特性方面，TG-5500CA與本公司原有的TCXO產(chǎn)品（7.0×5.0 mm規(guī)格品）相比，也得到了大幅度的改善。（圖2）

 

因上述原因，TG-5500CA實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有的TCXO相比更高層次的頻率精度，從而可以用于至今為止只能使用OCXO的領(lǐng)域。另外，與使用OCXO時(shí)相比，也能為系統(tǒng)整體的小型、低耗電化賦與貢獻(xiàn)。當(dāng)然，在使用TCXO的現(xiàn)有系統(tǒng)中亦能為提高性能、功能助微薄之力。而且，TG-5500CA特別適用于毫微微蜂窩式(*4)基站或三級(jí)鐘(*5)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備。

 

【主要特征】

 

1）頻率溫度特性達(dá)到±0.1×10-6的超高精度

2）優(yōu)越的滯后特性

3）能夠?qū)?yīng)三級(jí)鐘的長(zhǎng)期老化特性（20年為±3.0×10-6）

4）良好的溫度跟隨性以及微小的頻率起伏特性

【主要規(guī)格】

 

項(xiàng)目	規(guī)　格	條件
輸出頻率范圍	10 MHz ～ 40 MHz
	10 MHz, 13 MHz, 19.2 MHz, 20 MHz, 26 MHz	標(biāo)準(zhǔn)頻率
電源電壓	3.3 V	電源電壓范圍：2.7 V～5.5 V
頻率溫度特性	±0.1×10-6	0 ℃ ～ +70 ℃
功耗	4 mA Max.	CMOS負(fù)載(15 pF), 26 MHz
頻率老化	±0.5×10-6	第一年度
	±3.0×10-6	20年
外部尺寸規(guī)格	7.0 × 5.0 × 1.5t (mm)

外部尺寸規(guī)格 7.0 × 5.0 × 1.5t (mm)
 

（圖1） TCXO與OCXO的頻率溫度特性與消耗電流

圖1

 

TG-5500CA的頻率溫度特性是屬于OCXO范圍的±0.1×10-6。另外因頻率校正方式不同，與OCXO相比消耗電流較小。

（上圖是使用本公司產(chǎn)品之比較。）

 

（圖2） 溫度追隨性與頻率起伏特性的比較

圖2

 

 

 

上面的是本公司原有產(chǎn)品（7.0×5.0 mm規(guī)格品），下面的是“TG-5500CA”。

橫軸表示時(shí)間經(jīng)過，豎軸表示溫度，曲線表示的是當(dāng)溫度從70 ℃變至0 ℃時(shí)頻率的變化。

與原有產(chǎn)品相比，TG-5500CA的頻率微小變動(dòng)（頻率起伏）相對(duì)較小。（左）

而且，即使將70 ℃到0 ℃的溫度梯形的時(shí)間從10分鐘縮短為5分鐘，各溫度點(diǎn)的頻率也相同，顯示出穩(wěn)定的溫度追隨特性。（右）

 

【用語說明】

 

（*1）QMEMS

是由具有高穩(wěn)定、高精度等優(yōu)越特征的石英材料“QUARTZ”和“MEMS”（精微加工技術(shù)）組成的合成詞。與以半導(dǎo)體為材料的MEMS相對(duì)應(yīng)，以石英為原料進(jìn)行精微加工，提供小型化、高性能的晶體元器件被稱為“QMEMS”。

QMEMS是愛普生拓優(yōu)科夢(mèng)（Epson Toyocom）的注冊(cè)商標(biāo)。

（*2）溫度跟隨特性

表示對(duì)于元器件外部溫度急劇變化的頻率變動(dòng)特性，與通常所說的溫度特性（即指因時(shí)間經(jīng)過而造成的溫度變化小、靜態(tài)的溫度變化特性）區(qū)分表示。

（*3）頻率起伏特性

是一種微小的頻率變動(dòng)特性。起因也可能是石英晶體單元的Q值、振蕩電路的噪音以及溫度補(bǔ)償電路噪音等而不依存于溫度變動(dòng)。這里表示因元器件周圍的溫度變化或空氣流動(dòng)等產(chǎn)生的溫度變動(dòng)所引起的頻率的微小變動(dòng)。

（*4）毫微微蜂窩式

矚目于無信號(hào)地區(qū)的對(duì)策以及將來的家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，覆蓋一般家庭或位于高樓大廈中的辦公室等半徑為幾十米的小型區(qū)域的超小型手機(jī)基站。

（*5）三級(jí)鐘

是SONET（Synchronous Optical NETwork：同步光纖網(wǎng)）或時(shí)間同步網(wǎng)的NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（Network Time Protocol）：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供正確時(shí)間的協(xié)議）服務(wù)器等的時(shí)鐘、時(shí)間基準(zhǔn)，從上至下分為1、2、3級(jí)……的等級(jí)的規(guī)格之一。三級(jí)鐘中使用的振蕩器所要求的規(guī)格中包括±4.6×10-6/20年的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及±0.37×10-6/24h等短、中期的穩(wěn)定性。