晶振的其它非常見參數定義
關于晶振的知識你了解多少呢?許多采購和工程對于晶體或振蕩器,可能只是知道基礎常規的精準度,負載電容,溫度范圍,頻率,封裝尺寸,電源電壓,輸出方式等常見幾種。但無論是石英晶體,還是晶體振蕩器的制造工藝,和相關信息都是非常多的,生產一顆石英晶振并不是想象中那么簡單,一個專業的石英水晶組件工程師,也未必知道全部的晶振相關知識,以下是金洛鑫電子整理的,其它非常見的晶振技術詞定義。
上升時間/下降時間:
上升時間(TR):
輸出電壓從邏輯“1”電平的10%變為邏輯“1”電平的90%所需的時間。以nS為單位測量。
下降時間(TF):
輸出電壓從邏輯“1”電平的90%變為邏輯“1”電平的10%所需的時間。以nS為單位測量。
系列與并行:
并聯諧振晶體用于在振蕩器反饋環路中包含無功分量(電容)的電路。這些電路取決于無功元件和晶體,以實現在指定頻率下啟動和維持振蕩所需的相移。串聯諧振晶體適用于振蕩器反饋環路中不含無功元件的電路。請參見圖A的系列和圖B的并聯諧振晶體:
頻率容差/溫度穩定性:
晶體或振蕩器的頻率容差定義為晶體或振蕩器頻率與25°C時的絕對值的初始偏差。頻率穩定性超過溫度定義為頻率偏差與25°C時測得的頻率相比超出規定的工作溫度范圍(IE0°C至+70°C)。石英晶振穩定性公差有時表示為頻率偏差的百分比,而不是百萬分之一(PPM)。轉換如下:
01%=100PPM
005%=50PPM
001%=10PPM等。
需要指定晶體或石英晶體振蕩器的穩定容差以及工作溫度范圍。例如,晶體可以被指定為在-45℃至+85℃的操作溫度下具有±50PPM的頻率穩定性容差,并且在+25℃下具有±50PPM的頻率容差。
抗沖擊性:
晶體或振蕩器的抗沖擊性被定義為晶體或振蕩器可以保持其性能特征的最大單脈沖沖擊,通常在G中定義。
啟用/禁用時間:
定義為石英振蕩器在斷言輸出啟用或禁用(輸出穩定)時達到指定輸出幅度和頻率所需的時間。
輸出對稱性:
輸出對稱性(也稱為占空比)定義為輸出波形的正部分的時間間隔與輸出波形的總周期的比率。它通常以%定義。
等效電路:
等效電路(如圖A所示)描述了以其固有諧振頻率工作的石英晶體單元的電活動。并聯電容(Co)表示晶體電極的電容加上支架和引線的電容。R1,C1和L1構成晶體的“運動臂”,并被稱為運動參數。運動電感(L1)代表貼片晶體單元的振動質量。運動電容(C1)代表石英的彈性,電阻(R1)代表石英內發生的體積損失。
絕對時鐘抖動:
時鐘信號周期的最大變化,以距參考(觸發)邊沿1個周期的間隔測量。
終止阻抗:
負載阻抗或輸出端接是指必須連接到濾波器輸出端子的阻抗,以實現正確的響應。源阻抗或輸入端接是指驅動濾波器的電路的輸出阻抗。
頻率牽引范圍:
VCXO振蕩器的頻率牽引范圍定義為可通過控制電壓獲得的輸出頻率的最大變化。
動作抵抗:
也稱為等效串聯電阻。等效串聯電阻是石英晶體等效電路的電阻元件(R1)。(參見下面的等效電路)該電阻表示固有諧振頻率下晶體的等效阻抗(串聯諧振)ESR由晶體阻抗(CI)測量儀測量。ESR值通常表示為以歐姆表示的最大值。ESR值隨頻率,操作模式,支架類型,晶體板尺寸,電極尺寸和安裝結構而變化。
值得注意的是,AT-帶狀晶體設計在給定頻率下的ESR值通常高于標準(圓形空白)設計的ESR值。這在較低頻率下變得更加重要。當從串聯諧振通孔HC-49/U型晶體轉變為利用AT帶晶體的較小表面安裝型時,可以考慮由不同切口產生的ESR值的差異。當電阻值達到某一點時,ESR變得至關重要,因為振蕩器電路無法充分驅動Quartz Crystal。可能會導致啟動緩慢或不需要的操作模式。
駕駛級別:
振蕩晶體單元消耗的功率量。通常用毫瓦(mW)表示,通常用通過諧振器的電流或諧振器消耗的功率來表示。后者是優選的。晶體的驅動電平是逆變器或微處理器的輸入和輸出電容以及包括晶體在內的所有其他外部元件的電抗的函數。為計算驅動電平,使用“歐姆定律”。驅動電平應保持在最低限度,以避免穩定性,老化,非線性耦合模式和其他非線性效應的問題。然而,振蕩器的相位噪聲性能可以通過增加驅動電平來增加,因此有時需要折衷。在oscilent規范中為每種類型的晶振指定了最大功耗。由于相對較低的最大驅動水平,驅動水平在音叉晶體中最為關鍵。使用音叉晶體的電路應設計成避免過度驅動晶體。
插入損失:
通帶中濾波器的功率損耗以dB表示。除非另有說明,否則濾波器的最大輸出點為0dB參考。插入損耗等于10LogPin/Pout。
頻率調整:
TCXO晶振產品配備了頻率調節功能,可以調節中心頻率。此功能允許補償初始頻率校準和老化,并通過內部微調器完成。這種調整也可以通過TCXO上的外部引線通過控制電壓提供。利用這種技術的振蕩器稱為溫度補償電壓控制晶體振蕩器或TCVCXO。
保證衰減:
最大保證功率降低,超出指定的頻率范圍。衰減通常以分貝(dB)表示。
調制帶寬:
調制帶寬定義為使用VCXO的控制電壓可以獲得的輸出頻率的最大變化率。
阻帶:
也稱為拒絕頻帶,這是需要最小信號傳輸的頻率區域。表示為衰減超過指定最小值的頻率范圍。通過濾波器對信號強度進行指定衰減的頻譜部分。
晶振屬于頻率控制元器件的其中一種,本身具有特殊的壓電效應,通電后利用頻率振蕩功能工作,約80%以上的產品都會用到頻率元件,而晶振則是核心化電子零件。如今因為5G通信技術,AI人工智能,物聯網,智慧城市建設等新興行業的出現,貼片晶振和有源晶振越來越被需要,為了更好利用它,許多工廠/企業工程和技術,都開始研究和了解晶振。
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