?晶體振蕩器利用石英晶體的壓電效應來產生非常穩定且精確的振蕩頻率。為什么晶振在受熱后,會出現頻率不穩定,甚至有時會起振或停振的現象呢?
01?起振??
在溫度升高的情況下,有些晶振會開始振蕩。有以下幾點原因:
頻率溫度特性:晶振的頻率會隨著頻率溫度曲線變化。
?
電路溫度系數:電路中的電容或者電感值會隨著溫度變化而變化,從而影響振蕩條件。
熱膨脹效應:晶振的封裝和材料在受熱時會膨脹或者收縮,導致晶體的物理尺寸變化,從而影響晶體的諧振頻率和振蕩條件。
02停振??
晶振在溫度升高后停止振蕩的現象被稱為停振,可能由以下幾個原因引起:
振蕩條件的變化:振蕩電路必須滿足特定的相位和增益條件才能維持振蕩。溫度變化可能改變電路參數,使振蕩條件不再滿足,進而停止振蕩。
溫度過高引起的損傷:過熱會損壞晶振或其周圍的電路元件,可能永久改變晶體的電學特性,導致振蕩停止。
電路中的熱漂移:溫度變化會引起電路元件性能漂移,使電路不能再維持振蕩所需的條件。
封裝應力變化:溫度變化會導致晶振封裝材料的應力變化,影響晶體的機械共振特性和振蕩能力。
03預防和解決措施
要避免或減輕晶振在溫度變化下的起振或停振問題,可以采取以下措施:
1
選擇合適的晶振:
根據應用環境選擇具有適當溫度穩定性的晶振,或者使用TCXO或OCXO來提供更高的溫度穩定性。
溫補晶振TCXO使用一個內部溫度傳感器和補償電路來檢測環境溫度,并調整晶體的振蕩頻率,以抵消溫度變化的影響。這種補償是動態的,隨著溫度的變化實時調整。
恒溫晶振OCXO是用電路控制溫度。內部恒溫箱可以把穩定度控制的非常嚴格。OCXO在啟動時需要進行一個熱啟動過程達到振蕩起振所需的起振條件。恒溫晶振的產品規格書上會注明”預熱時間“。
KO5050T規格書截圖(點擊大圖)????
2
優化電路:
確保振蕩電路在寬溫度范圍內能夠穩定工作,選擇低溫漂的元件,適當調整電路參數以適應溫度變化。
3
散熱:
通過適當的散熱措施控制電路溫度,避免晶振和其他元件過熱。
KOAN晶振
KOAN晶振公司配備了E5052B信號分析儀器、S&A280B、S&A250B測試儀器,以及高低溫箱,抗沖擊試驗設備。我們能夠檢測在溫度、負載和功率電壓變化條件下的頻率穩定性。
審核編輯:彭菁
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原文標題:晶振受熱起振和停振的原因
文章出處:【微信號:koan-xtal,微信公眾號:KOAN晶振】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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