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影響晶振頻率穩(wěn)定度的因素有哪些

發(fā)布時間:2021-03-24 閱讀次數(shù):1956

頻率穩(wěn)定度(Frequency Stability)通常分為長期和短期兩種,是用來衡量振蕩頻率保持不變的能力

。在觀察時間內(nèi)
,頻率變化的最大值和標(biāo)稱頻率的比值來表示
,單位是ppm
。下面將介紹幾點會影響頻率穩(wěn)定度的因素:


1. 老化 Aging

晶振的頻率隨著工作時間的變化而變化,物理現(xiàn)象被稱為老化aging

。在生產(chǎn)過程中,根據(jù)不同產(chǎn)品屬性
,設(shè)置不同的溫度和時間對晶片進(jìn)行加速老化,使得晶片趨近于穩(wěn)定精度
,來提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性


2. 溫度 Temperature

不同晶體的切割方式有著不同的頻率溫度特性:音叉Tuning Fork晶振的溫度特性曲線是負(fù)二次方程曲線

AT切的切角為35°15' 是晶體諧振器里最常用的切型,頻率和溫度是三次函數(shù)關(guān)系

;SC切切割角度是基于x,y,z基礎(chǔ)坐標(biāo)的雙旋轉(zhuǎn),切角分別為21.93°和 34.11°

(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))


3. 激勵電平 Drive Level

如果激勵電平偏小,諧振器的長期穩(wěn)定性好

。激勵電平過高,晶片振動變強
,振動導(dǎo)致溫度升高
,頻率穩(wěn)定度隨之降低,嚴(yán)重時晶片會振裂.


4. 負(fù)載電容 Load Capacity

晶體諧振器必須與變化的負(fù)載匹配

。如果晶體兩端的等效電容和標(biāo)稱負(fù)載電容存在差異
,晶體輸出的頻率將會和標(biāo)稱工作頻率產(chǎn)生偏差。電路匹配電容CL1 CL2加上電路的雜散電容Cstray
,越接近晶體的負(fù)載電容CL
,晶體輸出的頻率則越精準(zhǔn)。

5. 電壓變化 Voltage Change

晶振需要配合使用穩(wěn)壓電源

,電壓變化會帶動電阻變化。輸出電壓需要保持在電源的額定值

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