Το TCXO είναι ένας ταλαντωτής κρυστάλλου χαλαζία που μειώνει την ποσότητα αλλαγής στη συχνότητα ταλάντωσης λόγω των αλλαγών της θερμοκρασίας περιβάλλοντος μέσω ενός πρόσθετου κυκλώματος αντιστάθμισης θερμοκρασίας.
1. Μέθοδος αντιστάθμισης θερμοκρασίας του TCXO
Στο TCXO, υπάρχουν δύο τύποι μεθόδων άμεσης και έμμεσης αντιστάθμισης για την αντιστάθμιση της απόκλισης συχνότητας του ταλαντωτή κρυστάλλου χαλαζία:
(1) Άμεση αποζημίωση
Ο τύπος άμεσης αντιστάθμισης TCXO είναι ένα κύκλωμα αντιστάθμισης θερμοκρασίας που αποτελείται από ένα θερμίστορ και ένα στοιχείο RC, το οποίο σχηματίζεται σε σειρά με έναν ταλαντωτή κρυστάλλου χαλαζία σε έναν ταλαντωτή. Όταν αλλάζει η θερμοκρασία, η αντίσταση του θερμίστορ και η χωρητικότητα του πυκνωτή σειράς ισοδύναμου κρυστάλλου αλλάζουν αναλόγως, ακυρώνοντας ή μειώνοντας την απόκλιση της θερμοκρασίας της συχνότητας ταλάντωσης. Το κύκλωμα αντιστάθμισης έχει ένα απλό κύκλωμα και ένα χαμηλό κόστος και εξοικονομεί το μέγεθος και το χώρο ενός τυπωμένου κυκλώματος (PCB) και είναι κατάλληλο για εφαρμογές μικρού μεγέθους και χαμηλής τάσης και μικρού ρεύματος. Ωστόσο, όταν η ακρίβεια του ταλαντωτή κρυστάλλου είναι μικρότερη από ± 1μm, η μέθοδος άμεσης αντιστάθμισης δεν είναι κατάλληλη. (2) Τύπος έμμεσης αντιστάθμισης
Η έμμεση αποζημίωση χωρίζεται σε δύο τύπους: αναλογική και ψηφιακή. Η αναλογική αντιστάθμιση έμμεσης θερμοκρασίας χρησιμοποιεί ένα στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας, όπως ένα θερμίστορ, για να σχηματίσει ένα κύκλωμα μετατροπής θερμοκρασίας-τάσης και εφαρμόζει την τάση σε μια δίοδο μεταβλητής χωρητικότητας που συνδέεται σε σειρά με έναν κρυσταλλικό ταλαντωτή και η χωρητικότητα αλλάζει σε σειρά μέσω του κρυσταλλικού ταλαντωτή. , αντισταθμίζει την μη γραμμική μετατόπιση συχνότητας του ταλαντωτή κρυστάλλου. Αυτή η μέθοδος αντιστάθμισης μπορεί να επιτύχει υψηλή ακρίβεια ± 0,5ppm, αλλά περιορίζεται σε συνθήκες χαμηλής τάσης κάτω των 3V. Η ψηφιακή έμμεση αντιστάθμιση θερμοκρασίας είναι ένας μετατροπέας αναλογικού προς ψηφιακό (A / D) που ακολουθείται από ένα κύκλωμα μετατροπής θερμοκρασίας προς τάση σε ένα κύκλωμα αναλογικής αντιστάθμισης για τη μετατροπή αναλογικών ποσοτήτων σε ψηφιακές ποσότητες. Αυτή η μέθοδος μπορεί να επιτύχει αυτόματη αντιστάθμιση θερμοκρασίας, έτσι ώστε η σταθερότητα της συχνότητας κρυσταλλικού ταλαντωτή να είναι πολύ υψηλή, αλλά το συγκεκριμένο κύκλωμα αντιστάθμισης είναι πιο περίπλοκο, το κόστος είναι υψηλότερο, μόνο για σταθμούς βάσης και ραδιοφωνικούς σταθμούς και άλλες απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας.
2. Κατάσταση ανάπτυξης TCXO
Η TCXO έχει σημειώσει μεγάλη πρόοδο τα τελευταία δέκα χρόνια, μεταξύ των οποίων η Ιαπωνία κατέχει ηγετική θέση στην έρευνα, ανάπτυξη και παραγωγή TCXO ακρίβειας. Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, ο όγκος των TCXOs που χρησιμοποιήθηκαν στα κινητά τηλέφωνα ανήλθε σε πάνω από 20 angstroms, τα κύρια προϊόντα των TCXOs μειώθηκαν στο 0,4 και το μέγεθος των εξαιρετικά συμπαγών συσκευών TCXO ήταν μόνο 0,27. Σε 30 χρόνια, ο όγκος του TCXO έχει συρρικνωθεί κατά 50 φορές ή ακόμα και 100 φορές. Το πάχος της επιφανειακής βάσης TCXO που παράγεται από την ιαπωνική εταιρεία κεραμικών χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συγκόλλησης αναστροφής μειώνεται από 4mm σε 2mm και το ονομαστικό πλάτος ταλάντωσης μπορεί να φτάσει το 90% μετά από 4ms αρχής ταλάντωσης. Η περιοχή συχνοτήτων του TCXO που παράγεται από τον όμιλο KSS είναι 2 έως 80 MHz και η σταθερότητα όταν η θερμοκρασία αλλάζει από -10 ° C σε 60 ° C είναι ± 1ppm ή ± 2ppm. η κάλυψη συχνότητας του ψηφιακού TCXO είναι 0.2 έως 90MHz και η σταθερότητα της συχνότητας είναι ± 0.1ppm (-30 ° C ~ + 85 ° C). TCO-935/937 Τύπος τσιπ Απευθείας αντιστάθμιση θερμοκρασίας TCXO που παράγεται από την Tozawa Telecommunications Co., Ltd. της Ιαπωνίας, χαρακτηριστικά συχνότητας και θερμοκρασίας (συχνότητα σημείου 15,36MHz) ± 1ppm / -20 έως +70 ° C, σε παροχή ρεύματος τάση 5V ± 5% Το χαρακτηριστικό της τάσης συχνότητας είναι ± 0.3ppm, η κυματομορφή ημιτονοειδούς κύματος εξόδου (πλάτος 1VPP), η απώλεια ρεύματος είναι μικρότερη από 2mA και το βάρος είναι μόνο 1g. Το X3080 TCXO της PiezoTechnology είναι διαθέσιμο τόσο σε πακέτα επιφανείας όσο και σε διαμπερές οπές, με ημιτονοειδές κύμα ή λογική έξοδο και μπορεί να επιτυγχάνει ακρίβεια ± 0,25 έως ± 1ppm σε κλίμακα από -55 ° C έως 85 ° C. Το επίπεδο των εγχώριων προϊόντων είναι επίσης υψηλό, όπως η Beijing Ruihua Xin Technology Development Co., Ltd. ξεκίνησε TCXO (32 ~ 40MHz) ακρίβεια καλύτερη από ± 1ppm σε θερμοκρασία δωματίου, η συχνότητα του πρώτου χρόνου γήρανσης ποσοστό ± 1ppm, συχνότητα (μηχανική) ρύθμισης ≥ ± 3ppm, κατανάλωση ισχύος ≤120mw. Συσκευές TCXO υψηλής σταθερότητας με ακρίβεια ± 0.05ppm.
Η υψηλή ακρίβεια, η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και η μικρογραφία αποτελούν τα ερευνητικά θέματα του TCXO. Όσον αφορά τη μικρογραφία και τον τεμαχισμό σε φέτες, αντιμετωπίζονται πολλές δυσκολίες, εκ των οποίων οι δύο βασικές είναι: Πρώτον, η μικρογραφία θα κάνει το εύρος μεταβλητής συχνότητας του ταλαντωτή κρυστάλλου χαλαζία μικρότερο και η αντιστάθμιση θερμοκρασίας θα είναι πιο δύσκολη. Δεύτερον, μετά από πακέτο τσιπ Στην λειτουργία συγκόλλησης επαναστροφής, δεδομένου ότι η θερμοκρασία συγκόλλησης είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μέγιστη επιτρεπτή θερμοκρασία του TCXO, αλλάζει η συχνότητα του κρυσταλλικού ταλαντωτή και αν δεν υιοθετηθούν τα μέτρα τοπικής διάχυσης θερμότητας και ψύξης, είναι είναι δύσκολο να ελεγχθεί η διακύμανση της συχνότητας του TCXO σε ± 0,5 × 10-6. Ωστόσο, η βελτίωση του τεχνικού επιπέδου του TCXO δεν έχει φτάσει στο όριο, και το περιεχόμενο και οι δυνατότητες για καινοτομία είναι ακόμη μεγάλες.
3. Εφαρμογή του TCXO
Το TCXO χρησιμεύει ως ταλαντωτής αναφοράς για την παροχή της αναφοράς συχνότητας για το κανάλι μετάδοσης και χρησιμεύει επίσης ως τοπικός ταλαντωτής πρώτου σταδίου για το κανάλι λήψης. το άλλο TCXO χρησιμεύει ως τοπικός ταλαντωτής δευτέρου σταδίου και εισάγει το σήμα ταλάντωσης του στον δεύτερο μετατροπέα. Το κινητό τηλέφωνο απαιτεί σταθερότητα συχνότητας 0,1 έως 2,5 ppm (-30 έως + 75 ° C), αλλά για λόγους κόστους, η τυπική προδιαγραφή είναι 1,5 έως 2,5 ppm. Ένα από τα αντιπροσωπευτικά προϊόντα TCXO 12 έως 20 MHz για κινητά τηλέφωνα είναι το VC-TCXO-201C1, το οποίο χρησιμοποιεί μια μέθοδο άμεσης αντιστάθμισης. Η εμφάνιση φαίνεται στο σχήμα 2 (b) και παράγεται από την ιαπωνική εταιρεία KSS.
Η εταιρεία ειδικεύεται στην πώληση διαφόρων τύπων ταλαντωτών και καλωσορίζει πελάτες που έχουν ανάγκη να συμβουλευτούν και να αγοράσουν.
Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: info@sumerlab.com
Web: sumerinstrument.com