TCXO on kvartsikide-oskillaattori, joka vähentää muutoksen määrää värähtelytaajuudella johtuen ympäristön lämpötilan muutoksista ylimääräisen lämpötilan kompensointipiirin kautta.
1. TCXO: n lämpötilan kompensointimenetelmä
TCXO: ssa on kahdenlaisia suoria ja epäsuoria korvausmenetelmiä kvartsikide-oskillaattorin taajuusdriftin kompensoimiseksi:
(1) Suora korvaus
Suora korvaustyyppi TCXO on lämpötilakompensointipiiri, joka koostuu termistorista ja RC-elementistä, joka on muodostettu sarjaan kvartsikideoskillaattorin kanssa oskillaattorissa. Kun lämpötila muuttuu, termistorin resistanssi ja kiteenkeräysekvenssikondensaattorin kapasitanssi muuttuvat vastaavasti, mikä siten heikentää tai pienentää värähtelytaajuuden lämpötilan ajausta. Korjauspiirillä on yksinkertainen piiri ja edullinen, ja se säästää piirilevyn kokoa ja tilaa sekä soveltuu pienikokoisille ja matalajännitteisille sekä pienimuotoisille sovelluksille. Kuitenkin, kun kideoskillaattorin tarkkuus on pienempi kuin ± 1 μm, suora korvausmenetelmä ei ole sopiva. (2) Epäsuora korvaustyyppi
Epäsuora korvaus on jaettu kahteen tyyppiin: analoginen ja digitaalinen. Analoginen epäsuora lämpötilan kompensointi käyttää lämpötila-anturielementtiä, kuten termistoria lämpötilajännitteen muuntamispiirin muodostamiseksi, ja soveltaa jännitettä vaihtelevaan kapasitanssidiodiin, joka on kytketty sarjaan kideoskillaattorin kanssa ja kapasitanssi muuttuu sarjaan kideoskillaattorin kautta. , kompensoimaan kideoskillaattorin epälineaarisen taajuusajon. Tämä kompensointimenetelmä voi saavuttaa korkean tarkkuuden ± 0,5ppm, mutta se on rajoitettu matalajännitteisissä olosuhteissa alle 3V. Digitaalisen epäsuoran lämpötilan kompensointi on analogia-digitaalinen (A / D) -muunnin, jota seuraa lämpötilan ja jännitteen muuntamispiiri analogisessa kompensointipiirissä analogisten määrien muuntamiseksi digitaalisiksi määriksi. Tämä menetelmä voi saavuttaa automaattisen lämpötilakompensoinnin, joten kideoskillaattoritaajuuden vakaus on erittäin korkea, mutta erityinen kompensointipiiri on monimutkaisempi, kustannukset ovat korkeammat vain tukiasemille ja radioasemille sekä muille korkean tarkkuuden olosuhteisiin.
2. TCXO Development Status
TCXO on edistynyt merkittävästi viimeisten kymmenen vuoden aikana, ja Japanissa on johtava ja hallitseva tarkkuus TCXO: n tutkimus, kehitys ja tuotanto. 1970-luvun lopulla autoteollisuudessa käytettävien TCXO-laitteiden volyymi oli yli 20 angstromia, TCXO: ien päätuotteet laskivat 0,4: een, ja ultrakokoisten TCXO-laitteiden koko oli vain 0,27? 30 vuoden aikana TCXO: n määrä on kutistunut 50 kertaa tai jopa 100 kertaa. Japanilaisen keramiikkayrityksen tuottama pintaliitoslevyn paksuus käyttäen reflow-juottamismenetelmää vähennetään 4 mm: stä 2 mm: iin ja nimellisvärähtelyn amplitudi voi saavuttaa 90% neljän tunnin värähtelykäynnin jälkeen. KSS-ryhmän tuottama TCXO-taajuusalue on 2 - 80 MHz ja stabiilius, kun lämpötila muuttuu -10 ° C: sta 60 ° C: seen, on ± 1 ppm tai ± 2 ppm; digitaalisen TCXO: n taajuusalue on 0,2 - 90 MHz ja taajuusvakaus on ± 0,1 ppm (-30 ° C - + 85 ° C). Japanin Tozawa Telecommunications Co., Ltd. valmistamien TCO-935/937-sirutyyppien suora lämpötilakompensoitu TCXO, taajuus- ja lämpötilaominaisuudet (spot-taajuus 15,36MHz) ± 1ppm / -20 - +70 ° C, 5 V ± 5%: n jännite Taajuusjänniteominaisuus on ± 0,3 ppm, lähtösignaalin aaltomuoto (amplitudi 1VPP), virrankesto on alle 2 mA ja paino on vain 1 g. PiezoTechnologyin X3080 TCXO on saatavana sekä pinta-asennus- että läpivientipaketeissa, joissa on siniaalto- tai logiikkatulostus ja jotka voivat saavuttaa ± 0,25 ± 1 ppm: n tarkkuuden -55 ° C: sta 85 ° C: n alueella. Kotimaisten tuotteiden taso on myös korkea, kuten Peking Ruihua Xin Technology Development Co., Ltd. käynnisti TCXO (32 ~ 40MHz) tarkkuuden paremmin kuin ± 1ppm huoneenlämmössä, ensimmäisen vuoden ikääntymisnopeuden ± 1ppm, taajuus (mekaaninen) hienosäätö ≥ ± 3ppm, virrankulutus ≤120mw. Korkea stabiilius TCXO-laitteet, joiden tarkkuus on ± 0,05 ppm.
Tarkka tarkkuus, alhainen virrankulutus ja pienoistutus ovat edelleen TCXO: n tutkimusaiheita. Pienentyneisyyden ja viipaloinnin suhteen on monia vaikeuksia, joista kaksi on tärkeimpiä: Ensinnäkin miniatyrisointi tekee kvartsikideoskillaattorin taajuuden vaihtelevan amplitudin pienemmäksi ja lämpötilakompensaatio on vaikeampaa; toiseksi pakastuspakkauksen jälkeen Kun juoksutuslämpötila on paljon korkeampi kuin TCXO: n sallittu enimmäislämpötila, reflow-juotosoperaatiossa kideoskillaattorin taajuus muuttuu ja jos paikallinen lämmönhukka- ja jäähdytystoimenpiteet eivät ole käytössä, se on vaikeaa kontrolloida TCXO: n taajuusmuutosta ± 0,5 x 10-6 seuraavassa. TCXO: n teknisen tason parantaminen ei kuitenkaan ole saavuttanut rajoja, ja innovoinnin sisältö ja mahdollisuudet ovat edelleen suuret.
3. TCXO: n soveltaminen
TCXO toimii vertailuoskillaattorina taajuusohjeen aikaansaamiseksi siirtokanavalle ja toimii myös ensimmäisen vaiheen paikallisoskillaattorina vastaanottokanavalle; toinen TCXO toimii toisen vaiheen paikallisoskillaattorina ja syöttää sen värähtelysignaalin toiselle taajuusmuuttajalle. Matkapuhelimen taajuusvakavuus on 0,1-2,5 ppm (-30 ... + 75 ° C), mutta kustannusten huomioon ottamiseksi tyypillinen määritys on 1,5-2,5 ppm. Yksi matkaviestimille tarkoitettu 12-20 MHz: n TCXO-edustaja on VC-TCXO-201C1, joka käyttää suoraa korvausmenetelmää. Ulkonäkö on esitetty kuviossa 2 (b), ja se on japanilaisen yrityksen KSS tuottamia.
Yhtiö on erikoistunut erilaisten oskillaattorien myyntiin ja tyytyväinen asiakkaisiin, jotka tarvitsevat konsultointia ja ostoa.
Sähköposti: info@sumerlab.com
Web: sumerinstrument.com