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TCXOs如何以低功耗提高振荡器的稳定性和老化

来源：http://www.hneyq.com 作者：亿金电子 2024年11月14

RF 工程师一直在努力提高他们所研究的系统的性能，但可能永远无法获得完美、100% 稳定且永不偏离预期频率的信号。物理环境和时间对晶体造成的损失仍然是生活中的事实。

但这并不能阻止我们始终努力尽可能接近这个理想。物理环境和时间的影响都可以通过选择高质量的石英晶体振荡器来减轻。为工作选择合适的取决于应用程序和其他因素，例如可用功率。

在本文中，Bliley晶振将说明，对于那些试图在不使用大量功率的情况下最大限度地减少老化影响并提高稳定性的人来说，温度补偿晶体振荡器（TCXO）可能是正确的解决方案。

2个最重要的性能标准：稳定性和老化

评估晶体振荡器性能的两个最重要的标准是晶体稳定性和老化。稳定性是指晶体保持稳定、一致频率的能力，而老化是一个术语，用于描述晶体的频率在其使用寿命期间如何略有变化。

即使在设计非常好的系统中，老化也会慢慢发生，但有多种环境和设计因素会加速老化过程。这些包括晶格的污染，以及接触晶体表面的灰尘和其他异物。其他因素包括：

1、驱动器晶体的电平（通过晶体耗散的功率）

2、晶体周围空气中的气体类型

3、环境温度

虽然恒温室控制晶体振荡器（OCXO晶振）在需要强大、稳定和超稳定信号的应用中表现出色，但它们并不总是最适合每个项目。首先，它们的预热时间通常比其他类型的振荡器长。另一个重要因素是许多 OCXO 需要相对较高的功率，有时这不是一个选项。

那么，对于那些想要在不大幅增加功耗的情况下解决稳定性和老化问题的人来说，有什么解决方案呢？

TCXO 执行与 OCXO 相同的功能——消除环境温度对晶体的潜在有害影响——但方式不同。

TCXO 不是在烘箱内屏蔽晶体，而是能够感应温度变化并通过改变晶体输出的频率来抵消热量或冷度的增加来做出响应。这是通过改变施加到晶体上的电压来实现的，电压与温度变化完全相反。

TCXO 还设计用于定期重新校准，以减少晶体老化的影响。通常，TCXO 将每 6 到 12 个月重置一次。

TCXO 的常见应用包括：

1、手机和平板电脑

2、GPS 设备

3、参考时钟

4、便携式无线电

TCXO晶振的性能通常比没有任何形式的温度校正或保护的振荡器好得多。与恒温箱控制的振荡器相比，TCXO 的一些优势是预热时间更短，功耗显著降低。虽然 OCXO 通常被认为是提高稳定性、降低相位噪声和老化的最佳选择，但对于许多应用来说，从经济和技术的角度来看，使用 TCXO 更有意义。

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此文关键字： Bliley晶振 TCXO温补晶振