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  • 細說石英晶體振蕩器準確度和功率要求之間的關

    瀏覽量: 上傳更新:2020-12-25 16:15

    文章接下來的討論適用于寬溫度規模的頻率規范(即,那些規劃為在跨過至少90%的溫度規模內作業的規范).在更窄的溫度規模內運行的實驗室設備比下面的對比設備具有更好的穩定性.商用頻率源涵蓋幾個數量級的精度規模——從簡略的X0到銫束頻率規范.隨著精度的進步,功率需求,尺度和本錢也在增加.例如,圖33顯現了精度和功率要求之間的聯系.精確度和本錢是類似的

     

     

    頻率規范的特性.

    表2給出了原子振蕩器的特性:銣和銫頻率規范以及銣晶體振蕩器(RbXO).在原子頻率規范中,輸出信號頻率由兩種原子狀況之間的能量差決議,而不是由塊狀材料的某些特性決議(如石英振蕩器).RbXO是一種適用于功率可用性有限,但需求原子頻率規范精度的使用的設備.它由銣頻標,低功率,高穩定性晶體振蕩器和控制電路組成,控制電路將晶體振蕩器的頻率調整到銣頻標的頻率.銣規范周期性地敞開(例如,一周一次),持續幾分鐘,以預熱和校正晶體振蕩器的頻率.有了RbXO,就能夠用晶體振蕩器的低(均勻)功率要求來達到銣規范的長期穩定性.
    振蕩器

    7個頻率控制設備

    挑選振蕩器時需求回答的主要問題包括:

    1.系統正常運行需求什么樣的頻率精度或再現性?

    2.這種精度有必要堅持多久,即振蕩器將定期校準或替換,還是有源晶振振蕩器有必要在系統壽數期間堅持所需的精度?

    3.有足夠的電源嗎,或許振蕩器有必要用電池作業嗎?

    4.答應什么樣的預熱時間(如果有的話)?

    5.振蕩器有必要在什么樣的極端環境下作業?

    6.短期穩定性(相位噪聲)要求是什么?

    7.尺度約束是什么?

     

     

     

    關于第二個問題,什么本錢應該被最小化:初始采購本錢還是生命周期本錢?通常,重新校準的本錢遠遠高于能夠供給無校準壽數的振蕩器的附加本錢.更好的振蕩器也能夠簡化系統的規劃.

    振蕩器的頻率是另一個重要的考慮因素,由于挑選會對本錢和性能發生嚴重影響.在其他條件相同的情況下,規范頻率(如5或10兆赫)的振蕩器(制造商對此已有老練的規劃)的本錢將低于不尋常頻率(如8.34289兆赫)中的一個頻率.此外,關于厚度剪切晶振(如AT切割和SC切割),頻率越低,老化的[頻率越低.由于在遠低于5MHz的頻率下,厚度剪切晶體變得太大,不利于經濟制造,而且由于一切最高穩定性的振蕩器都使用厚度剪切晶體,因此市場上可買到的最高穩定性石英晶體振蕩器的頻率為5MHz.這種振蕩器在載波鄰近也具有最低的相位噪聲才能.市場上也有一些超卓的lo-MHz振蕩器;然而,頻率遠高于10MHz的振蕩器比5MHz的振蕩器在載波鄰近具有明顯更高的老化速率和相位噪聲水平.關于遠離載波的最低相位噪聲,其間信噪比決議噪聲電平,高頻晶體(例如10Hz)能夠供給較低的噪聲,由于這種晶體能夠容忍較高的驅動電平,然后答應較高的信號電平.

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