TCXO adalah pengayun kristal kuarza yang mengurangkan jumlah perubahan kekerapan ayunan disebabkan perubahan suhu ambien melalui litar pampasan suhu tambahan.
1. Kaedah pampasan suhu TCXO
Dalam TCXO, terdapat dua jenis kaedah pampasan langsung dan tidak langsung untuk mengimbangi kekerapan frekuensi pengayun kristal kuarza:
(1) Pampasan langsung
Jenis pampasan langsung TCXO adalah litar pampasan suhu yang terdiri daripada termistor dan elemen RC, yang terbentuk dalam siri dengan pengayun kristal kuarza dalam pengayun. Apabila suhu berubah, rintangan termistor dan kapasitansi kapasitor siri kristal bersamaan berubah, dengan itu membatalkan atau mengurangkan drift suhu frekuensi ayunan. Litar pampasan mempunyai litar mudah dan kos rendah, dan menjimatkan saiz dan ruang papan litar bercetak (PCB), dan sesuai untuk aplikasi bersaiz kecil dan rendah dan kecil semasa. Walau bagaimanapun, apabila ketepatan pengayun kristal kurang daripada ± 1μm, kaedah pampasan terus tidak sesuai. (2) jenis pampasan tidak langsung
Pampasan tidak langsung dibahagikan kepada dua jenis: analog dan digital. Pampasan suhu tidak langsung analog menggunakan elemen sensing suhu seperti termistor untuk membentuk litar penukaran voltan suhu, dan menggunakan voltan ke diod kapasitor yang berubah-ubah yang disambungkan secara bersiri dengan pengayun kristal, dan perubahan kapasitansinya melalui siri pengayun kristal. , mengimbangi drift frekuensi bukan linear pengayun kristal. Kaedah pampasan ini boleh mencapai ketepatan yang tinggi ± 0.5ppm, tetapi terhad kepada keadaan voltan rendah di bawah 3V. Pampasan suhu tidak langsung digital adalah penukar analog-ke-digital (A / D) yang diikuti oleh litar penukaran suhu ke tegangan dalam litar pampasan analog untuk menukarkan kuantiti analog ke dalam kuantiti digital. Kaedah ini boleh mencapai pampasan suhu automatik, supaya kestabilan kekerapan pengayun kristal adalah sangat tinggi, tetapi litar pampasan tertentu adalah lebih rumit, kosnya lebih tinggi, hanya untuk stesen pangkalan dan stesen radio dan keperluan lain dengan keadaan ketepatan yang tinggi.
2. Status Pembangunan TCXO
TCXO telah membuat kemajuan yang besar dalam sepuluh tahun yang lalu, antaranya Jepun memimpin dan mendominasi dalam penyelidikan, pembangunan dan pengeluaran ketepatan TCXO. Pada penghujung tahun 1970-an, jumlah TCXO yang digunakan dalam telefon automotif mencapai lebih daripada 20 angstrom, produk utama TCXOs turun kepada 0.4 ,, dan saiz peranti TCXO ultra padat hanya 0.27?. Dalam 30 tahun, jumlah TCXO telah menurun sebanyak 50 kali atau bahkan 100 kali. Ketebalan permukaan gunung TCXO yang dihasilkan oleh syarikat seramik Jepun menggunakan kaedah pematerian reflow dikurangkan dari 4mm ke 2mm, dan amplitud ayunan yang diberi nilai dapat mencapai 90% setelah 4ms mula berayun. Jangkauan frekuensi TCXO yang dihasilkan oleh Kumpulan KSS adalah 2 hingga 80 MHz, dan kestabilan apabila suhu berubah dari -10 ° C hingga 60 ° C adalah ± 1ppm atau ± 2ppm; liputan kekerapan TCXO digital adalah 0.2 hingga 90MHz, dan kestabilan kekerapannya ialah ± 0.1ppm (-30 ° C ~ + 85 ° C). TCO-935/937 Jenis Chip TCXO yang Dibekalkan Suhu Langsung yang dihasilkan oleh Tozawa Telecommunications Co., Ltd. dari Jepun, ciri-ciri frekuensi dan suhu (kekerapan tempat 15.36MHz) ± 1ppm / -20 hingga +70 ° C, pada bekalan kuasa voltan 5V ± 5% Ciri kekerapan voltan adalah ± 0.3ppm, keluaran gelombang gelombang sinus (amplitudo 1VPP), kehilangan semasa adalah kurang daripada 2mA, dan beratnya hanya 1g. X3080 TCXO PiezoTechnology boleh didapati di kedua-dua pakej permukaan dan lekapan lubang, dengan gelombang sinus atau output logik, dan boleh mencapai ketepatan ± 0.25 hingga ± 1ppm berbanding -55 ° C hingga 85 ° C. Tahap produk domestik juga tinggi, seperti Beijing Ruihua Xin Technology Development Co., Ltd. melancarkan TCXO (32 ~ 40MHz) ketepatan lebih baik daripada ± 1ppm pada suhu bilik, kekerapan kadar penuaan tahun pertama ± 1ppm, frekuensi (mekanikal) penalaan halus ≥ ± 3ppm, penggunaan kuasa ≤120mw. Peralatan kestabilan tinggi TCXO dengan ketepatan ± 0.05ppm.
Ketepatan tinggi, penggunaan tenaga yang rendah, dan pengecilan masih merupakan topik penyelidikan TCXO. Dari segi pengecilan dan mengiris, banyak kesukaran yang dihadapi, di mana dua yang utama adalah: Pertama, pengecilan akan membuat frekuensi pembolehubah frekuensi pengayun kristal kuarza lebih kecil, dan pampasan suhu akan lebih sukar; kedua, selepas pakej cip Dalam operasi pematerian reflow, kerana suhu pematerian adalah lebih tinggi daripada suhu maksimum yang dibenarkan oleh TCXO, kekerapan pengayun kristal berubah, dan jika pelesapan haba dan penyejukan haba setempat tidak diterima pakai, ia sukar untuk mengawal variasi kekerapan TCXO pada ± 0.5 × 10-6 berikut. Walau bagaimanapun, peningkatan tahap teknikal TCXO belum mencapai had, dan kandungan dan potensi untuk inovasi masih besar.
3. Pemakaian TCXO
TCXO bertindak sebagai pengayun rujukan untuk menyediakan rujukan frekuensi untuk saluran penghantaran dan juga berfungsi sebagai pengayun tempatan peringkat pertama untuk saluran penerimaan; TCXO yang lain berfungsi sebagai pengayun tempatan peringkat kedua dan memasukkan isyarat ayunannya kepada penyongsang kedua. Telefon bimbit memerlukan kestabilan frekuensi 0.1 hingga 2.5 ppm (-30 hingga + 75 ° C), tetapi untuk pertimbangan kos, spesifikasi tipikal ialah 1.5 hingga 2.5 ppm. Salah satu produk wakil TCXO 12 hingga 20 MHz untuk telefon bimbit ialah VC-TCXO-201C1, yang menggunakan kaedah pampasan langsung. Penampilan ditunjukkan dalam Rajah 2 (b) dan dihasilkan oleh KSS syarikat Jepun.
Syarikat itu pakar dalam menjual pelbagai jenis pengayun dan mengalu-alukan pelanggan yang memerlukan untuk berunding dan membeli.
E-mel: info@sumerlab.com
Web: sumerinstrument.com