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晶振的選用

     晶體振蕩器被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺(tái)，微波通信設(shè)備，程控電話(huà)交換機(jī)，無(wú)線(xiàn)電綜合測(cè)試儀，BP機(jī)、移動(dòng)電話(huà)發(fā)射臺(tái)，高檔頻率計(jì)數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動(dòng)設(shè)備等。它有多種封裝，特點(diǎn)是電氣性能規(guī)范多種多樣。它有好幾種不同的類(lèi)型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類(lèi)型都有自己的獨(dú)特性能。如果需要使設(shè)備即開(kāi)即用，您就必須選用VCXO或溫補(bǔ)晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補(bǔ)晶振（MCXO）。模擬溫補(bǔ)晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開(kāi)即用的環(huán)境下，如果需要信號(hào)穩(wěn)定度超過(guò)0.1ppm的，可選用OCXO。

----頻率穩(wěn)定性的考慮----
      晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價(jià)格亦愈高。對(duì)于頻率穩(wěn)定度要求±20ppm 或以上的應(yīng)用，可使用普通無(wú)補(bǔ)償?shù)木w振蕩器。對(duì)于成于±1 至±20ppm 的穩(wěn)定度，應(yīng)該考慮TCXO 。對(duì)于低于±1ppm 的穩(wěn)定度，應(yīng)該考慮OCXO 或DCXO 。

----輸出的考慮----
      晶振器可HCMOS/TTL 兼容、ACMOS 兼容、ECL 和正弦波輸出。每種輸出類(lèi)型都有它的獨(dú)特波形特性和用途。應(yīng)該關(guān)注三態(tài)或互補(bǔ)輸出的要求。對(duì)稱(chēng)性、上升和下降時(shí)間以及邏輯電平對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)也要作出規(guī)定。許多DSP和通信芯片組往往需要嚴(yán)格的對(duì)稱(chēng)性（45% 至55%）和快速的上升和下降時(shí)間（小于5ns ）。

----相位噪聲和抖動(dòng)的考慮----
      在頻域測(cè)量獲得的相位噪聲是短期穩(wěn)定度的真實(shí)量度。它可測(cè)量到中央頻率的1Hz 之內(nèi)和通常測(cè)量到1MHz 。振蕩器的相位噪聲在遠(yuǎn)離中心頻率的頻率下有所改善。TCXO 和OCXO 振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能。采用鎖相環(huán)合成器產(chǎn)生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環(huán)技術(shù)的振蕩器一般呈現(xiàn)較差的相位噪聲性能。抖動(dòng)與相位噪聲相關(guān)，但是它在時(shí)域下測(cè)量。以微微秒表示的抖動(dòng)可用有效值或峰—峰值測(cè)出。許多應(yīng)用，例如通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、ATM 和SONET 要求必需滿(mǎn)足嚴(yán)格的拌動(dòng)指標(biāo)。需要密切注意在這些系統(tǒng)中應(yīng)用的振蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲特性。

----電源和負(fù)載的考慮----
      振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響。正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少。設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能。不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF 的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF 時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn)。在超過(guò)建議的電源電壓工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)壞的波形和穩(wěn)定性。

----功耗的考慮----
      對(duì)于需要電池供電的器件，一定要考慮功耗。引入3.3V 的產(chǎn)品必然要開(kāi)發(fā)在3.3V 下工作的振蕩器。----較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行?，F(xiàn)今大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V 下工作。許多采用傳統(tǒng)5V 器件的穿孔式振蕩器正在重新設(shè)計(jì)，以便在3.3V 下工作。
----封裝的考慮----
      與其它電子元件相似，時(shí)鐘振蕩器亦采用愈來(lái)愈小型的封裝。例如，M-tron 公司的M3L/M5L系列表面貼裝振蕩器現(xiàn)在采用3.2×5.0×1.0mm 的封裝。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折衷。
----工作環(huán)境的考慮----
      振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高的振動(dòng)或沖擊水平會(huì)給振蕩器帶來(lái)問(wèn)題。除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。對(duì)于要求特殊EMI 兼容的應(yīng)用，EMI 是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問(wèn)題。除了采用合適的P C 母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時(shí)鐘振蕩器。一般來(lái)說(shuō)，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI 特性。對(duì)于70MHz 以下的頻率，建議使用HCMOS 型的振蕩器。對(duì)于更高的頻率，可采用ECL型的震蕩器。ECL 型振蕩器通常具有最好的總噪聲抑制，甚至在10 至100MHz 的較低頻率下，ECL 型也比其它型的振蕩器略勝一籌。

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