溫度補償晶體振蕩器，溫度補償壓控晶體振蕩器，溫補晶振 溫補壓控晶振

一、石英晶體諧振器:
A、主要指標
1.頻率f        
2.頻率公差  
3.切型AT  BT  SC      
4.泛音次數  基頻  三次泛音  五次泛音  七次泛音  
5.電阻  Rr  RL    
6.負載電容  CL
7.靜電容  Co  
8.動態電容C1
9.電容比r =Co / C1  
10.頻率牽移Ts ( ppm / pF )
11.Q值
12.DLD  
13.老化
14.寄生抑制
15.頻率溫度特性（F-T）

B、有源晶振與無源晶振
  石英晶片之所以能當為振蕩器使用，是基于它的壓電效應：在晶片的兩個極上加一電場，
會使晶體產生機械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產生機械振動，同時機械
變形振動又會產生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩定的。當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為“壓電諧振”。

在電子學上，通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”（如有源音箱、有源濾波器等），
而僅由阻容元件組成的電路稱作“無源電路”。電腦中的晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

二、晶體振蕩器:
A、晶體振蕩器是一種時間/頻率器件，由晶體諧振器和振蕩電路組成。

B、晶體振蕩器的分類:

按照其功能類型可分為四種：
SPXO  簡單封裝晶體振蕩器
VCXO  電壓控制晶體振蕩器
TCXO  溫度控制晶體振蕩器 溫度補償晶體振蕩器
OCXO  恒溫晶體振蕩器 溫度控制晶體振蕩器

C、常規批量生產可達到的穩定度：
                SPXO       VCXO      TCXO         OCXO
0 to 70℃      10 ppm     10 ppm    0.1 ppm     0.005 ppm
-20 to 70℃     25 ppm     25 ppm    0.3 ppm     0.01 ppm
-40 to 85℃     30 ppm     30 ppm    0.5 ppm     0.03 ppm
-55 to 125℃    50 ppm     50 ppm    1.0 ppm       N/A

工作溫度范圍內的穩定度要求 典型應用             振蕩器類型
±0.2ppm           電信傳輸設備的時鐘基準           OCXO
±0.2～±0.5ppm 電信傳輸設備的Stratum 3時鐘基準    OCXO,帶模擬集成電路的TCXO
±0.5～±1.0ppm 無線電設備,E-911蜂窩電話定位器帶模擬集成電路的TCXO
±1.0～±2.5ppm 移動無線電設備(例如應急通信設備) 帶模擬集成電路的TCXO
±2.5～±10ppm     移動電話 帶電熱調節的TCXO
±10～±20ppm     傳真機 TCXO,VCXO,SPXO  
   > ±20ppm   計算機時鐘信號源 SPXO/XO

D、晶體振蕩器主要技術指標:
1）標稱頻率
2）中心頻率偏差
3）頻率調整范圍（機械或壓控）
4）工作溫度范圍
5）壓控特性（電壓范圍、極性、線性度、壓控輸入阻抗）
6）輸出波形（正弦波； 方波：上升/下降沿時間、占空比、高/低電平）
7）工作電流、功耗
8）電壓變化頻率穩定度
9）負載變化頻率穩定度
10）溫度頻率穩定度
11）負載能力
12）頻率老化（長期頻率穩定度）
13）短期頻率穩定度
14）相位噪聲
15）開機特性

E、晶體振蕩器-SPXO:
簡單封裝晶體振蕩器，沒有電壓控制和溫度補償，頻率溫度特性取決于晶體單元，
稱為SPXO（Simple Packaged Crystal Oscillator ）或時鐘（Clock）。

F、溫度補償晶體振蕩器-TCXO:
1.直接溫度補償晶體振蕩器
2.間接溫度補償晶體振蕩器

G、恒溫晶體振蕩器- OCXO
近年來，由于技術的發展，OCXO多采用功率器件直接加熱的方法，只有一些指標要求很高的OCXO才使用恒溫槽。

H、OCXO主要技術指標定義的IEC標準

1）標稱頻率（Nominal frequency）
  振蕩器標明的工作頻率。
2）中心頻率偏差(Frequency accuracy)
  在基準點溫度環境（25 ±2 ℃ ）和中心控制電壓時，測得的頻率值與標稱頻率的偏差。
3）頻率調諧范圍（Frequency adjustment range）
  用某種可變元件使振蕩器頻率能夠改變的頻率范圍。
  注：調整的目的：
     1）把頻率調到規定調整范圍內的任一特定值。
     2）由于老化和其它條件變化而引起頻率偏移后，能夠把振蕩器頻率修正到規定值。
     調整的方式：
     3）調節方式有機械調節和電壓調節兩種
     4）可變元件通常指變容二極管、多圈電位器等。
4）工作溫度范圍(Operating temp. range)
 振蕩器能夠正常工作，其頻率及其它輸出信號性能均不超過規定的允許偏差的溫度范圍。
 注：1）工作溫度范圍的下限越低，振蕩器功耗越大，同時頻率溫度穩定度越難實現。
     2）工作溫度范圍的上限越高，晶體拐點設置越高， 晶體成本上升越多。
5）壓控特性（電壓范圍、極性、線性、壓控輸入阻抗）
當控制電壓變化時，引起的振蕩器輸出的頻率、波形特征等電特性的變化。
注：1）電壓范圍：用來調節頻率的電壓的可調范圍。常見的有0～3.3V,  0.3～3.0V, 0～5V, 0.5～4.5V等。
   2）壓控范圍：壓控電壓在電壓范圍內變化的時候，振蕩器的頻率能夠變化的范圍。
   3）極性：當振蕩器的頻率隨壓控電壓的增加而增加的時候，壓控極性為正極性，反之為負極性。
   4）線性度：理想的壓控電壓和頻率變化量的關系是線性的， 但實際上總會有所偏差， 這個偏差就是
      表征理想程度的壓控線性度， 通常用百分比表示。
   5）如果系統不能給出穩定的電壓信號， 或者對輸出頻率有嚴格的控制要求時， 通常振蕩器可以自己給
      出經過穩壓后的精準的電壓供壓控電壓用， 這個精準的電壓就是參考電壓。
6）輸出波形（Output waveform）    正弦: 負載能力
  方波: 上升沿時間、下降沿時間、占空比、高/低電平
振蕩器工作時輸出的波形及波形的具體特性。
注：常見輸出波形及輸出特性指標：
 1）正弦波（Sine）：諧波抑制（Harmonic attenuation）、
    雜波抑制（Noise attenuation ）、負載（Load）、輸出幅度（Output level）。
 2）削峰正弦波（Clipping Sine）：負載（Load）、輸出幅度（Output level）。