為什么要重啟精密石英晶振的頻率?

來源：金洛鑫瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-04-25 09:33:35【大中小】

精密型的石英晶體和振蕩器在生產(chǎn)過程中，要求通常都比較高，不僅制造的流程繁瑣，成型前的測試項(xiàng)目也有很多，老化測試是其中比較重要的一項(xiàng)。什么是晶振老化？其實(shí)是石英晶振在使用前后產(chǎn)生的損耗，就叫老化，老化越快壽命越短，和人的生命一樣時(shí)間越久消耗越多。

由于精密石英晶振的極低老化（小于）f/f=10-8，因此假設(shè)是穩(wěn)定的埋藏狀態(tài)，即。恒溫，恒定電負(fù)載，恒定重力場等。此精度等級(jí)的晶體在恒溫器中運(yùn)行。關(guān)閉并重新啟動(dòng)工作電壓后，必須將恒溫器恢復(fù)到工作溫度。恒溫器的加熱時(shí)間越短，由于溫度場（應(yīng)力），石英晶體諧振器中的機(jī)械應(yīng)力就越大。結(jié)果，除了頻率的溫度響應(yīng)之外還發(fā)生進(jìn)一步的頻率變化，石英在每次接通時(shí)進(jìn)行更新的，更短的老化過程。重啟后的這段時(shí)間，直到達(dá)到給定的頻率容差，稱為重啟時(shí)間。恒溫器的啟動(dòng)時(shí)間決定性地涉及到這一點(diǎn)。因此，只能使用相關(guān)的恒溫器進(jìn)行精確測試。重新進(jìn)入時(shí)間的常見指示是例如3x1O-9上1小時(shí)，或1x1O-9下24小時(shí)。通過使用SC切割石英，過沖和磨合時(shí)間可以減少到約1/2至1/3。SC切割是雙捻切割，僅在特殊情況下使用，因?yàn)橄嚓P(guān)的高成本。他還具有在通常的OCXO振蕩器溫度下具有特別平坦的頻率-溫度曲線的優(yōu)點(diǎn)。對于緊密的第二諧振電路，必須采取措施。

圖2.46恢復(fù)頻率，精密石英實(shí)例

共振頻率的短期穩(wěn)定性：

短期穩(wěn)定性描述了晶振頻率值或相位圍繞頻率統(tǒng)計(jì)平均值的短期變化。這些波動(dòng)發(fā)生在小數(shù)秒到分鐘之間。短期常數(shù)可以在時(shí)間范圍或頻域內(nèi)指定為相位噪聲。對于振動(dòng)石英，短期常數(shù)通常在頻域內(nèi)進(jìn)行評估。為此，將評估頻率或相位調(diào)制所產(chǎn)生的頁面邊緣。該信息可以是單向波段相位噪聲≥f。是比率

為什么要重啟精密石英晶振的頻率?

該值以dBc為單位，相對于1Hz帶寬。或者，指示頻率波動(dòng)SY（f）的頻譜功率密度。所使用的石英振蕩器具有良好的短期穩(wěn)定性并且可用作反饋支路中的選擇元件。對于振蕩器的低相位噪聲，諧振器的高振動(dòng)質(zhì)量Q是至關(guān)重要的。在根據(jù)Leeson模型（第7.6章）的模擬中，在載體<（f）附近的區(qū)域中。1/Q2。Gagnepain“12>發(fā)現(xiàn)即使對于1/f噪聲，1/Q4依賴于1Hz的石英測量（圖2.47）。

但即使是短期的不穩(wěn)定性，石英晶體也會(huì)對相位噪聲產(chǎn)生影響。石英的添加劑的原因是電極薄膜，與支架的接觸，表面的質(zhì)量（發(fā)絲裂縫）以及表面的清潔度（異物污染），石英振蕩器的振蕩幅度。然而，石英對電路的適應(yīng)性對音叉振蕩子的短期穩(wěn)定性具有決定性影響。性能調(diào)整似乎是最佳的。

圖2.471/f頻率噪聲SY（1Hz）與石英Q的函數(shù)關(guān)系。

穩(wěn)定性是一顆合格的貼片石英晶振最基本的要求，頻率穩(wěn)定性低的晶體或振蕩器，會(huì)給產(chǎn)品帶來不好的影響，從而形成質(zhì)量與品質(zhì)問題，一顆好的晶振可以讓工程和設(shè)計(jì)事半功倍。許多采購在找晶振供應(yīng)商上的時(shí)候，除了參數(shù)以外，品質(zhì)穩(wěn)定是最重要的需求。

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