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压控晶振是有源晶振系列产品,又叫电压控制石英晶体石英晶体振荡器;之所以有电压控制是因为这一系列晶振可以通过调节电压的方式调节振荡频率;一般情况下具备低电压,低电源电压,低功耗,低耗能,低抖动,体积小等特性,除此之外还具备很强的环境适应性和耐冲击性,可以在较复杂的环境保持稳定的起振特性.而有源晶振系列除了压控晶振外还有温补晶振,差分晶振等等晶振,今天康华尔主要为大家讲解的是压控晶振.

压控晶体振荡器是一种石英晶体振荡器.它包括变容二极管和相关电路.允许通过在该二极管两端施加电压来改变频率.这可以在简单的时钟或正弦波晶体振荡器,TCXO(产生TC/VCXO温度补偿压控晶体振荡器)或烘箱控制型(产生OC/VCXO烘箱控制压控晶体振荡器)中实现.

VCXOs有几个独特的特性.在生成VCXO规范时.除了定义固定频率有源晶振的特性之外.这些规范也适用.VCXOs特有的主要规格如下:

控制电压-这是施加到VCXO输入端的变化电压.导致频率变化.它有时被称为调制电压.尤其是当输入是交流信号时.

偏差-这是由控制电压变化引起的频率变化量.例如.5伏控制电压可能导致100ppm的偏差.或者0至+5伏控制电压可能导致150ppm的总偏差.

传递函数(有时称为斜率极性)-这表示频率变化对控制电压的方向.正传递函数表示增加的正控制电压的频率增加.如图1a所示.相反.如果频率随着更正(或更负)的控制电压而降低.如图1b所示.传递函数为负.

图1A

图1B

线性-公认的线性定义是MIL-PRF-55310中规定的定义.它是频率误差和总偏差之间的比率.以百分比表示.其中频率误差是通过输出频率与控制电压的曲线图绘制的直线的频率偏移.如果振荡器的规格要求线性度为5%.实际偏差为20kHz.如图2所示.输出频率与控制电压输入的曲线可能与直线“A”相差1kHz(20kHz±5%).这些限制用线“B”和“C”表示.“D”表示VCXO振荡器的典型曲线.其线性度在5%以内.

图2

在图3中.与直线“A”的偏差为-14ppm.总偏差为100ppm.因此线性度为14ppm/100ppm=14%.

图3

产生图2所示特性的VCXO使用超突变结变容二极管.偏置以适应双极()控制电压.产生图3中特性的VCXO使用具有施加单极控制电压的突变结变容二极管(在这种情况下为正).

良好的VCXO设计要求电压-频率曲线平滑(无间断)和单音.所有VectronVCXOs都表现出这些特性.

调制率(有时称为偏差率或频率响应)-这是控制电压变化导致相应频率变化的速率.它是通过施加峰值等于指定控制电压的正弦波信号.解调VCXO的输出信号.并比较不同调制速率下解调信号的输出电平来测量的.Vectron将调制速率定义为产生解调信号的调制频率.该解调信号在100Hz调制信号的3db范围内.虽然非贴片晶振控制的VCOs可以以非常高的速率调制(对于大于10MHz的输出频率大于1MHz).但是VCOs的调制速率受到晶体物理特性的限制.虽然VCXO的调制输入网络可以被扩展以产生高于<