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TCXO-晶振測量儀器低成本解決方案
CXO(Temperature Compensate X'tal (crystal) Oscillator) TCXO是通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種。1.TCXO的溫度補償方式， 溫度補償型石英晶體諧振器，具有精度高等特點。
溫補型晶振分類
在TCXO中，對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有兩種。
直接補償型
直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在
溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節(jié)省印制電路板（PCB）尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1ppm時，直接補償方式并不適宜。
間接補償型
間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度－電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。
常見參數(shù)
TCXO常見頻點有以下幾種：
10MHz 、12.8MHz 、13MHz、 14.4MHz、 14.7456MHz 、15.36MHz 、16MHz 、16.368MHz 、16.367667MHz、 16.369MHz、 16.8MHz 、18.432MHz 、19.2MHz 、 19.44MHz 、19.68MHz、 19.8MHz 、20MHz 、 21.250MHZ、 24.5535MHZ 、 26MHZ 、 30MHz、 32MHz、 38.4MHz、
尺寸有: 5.0*3.2mm 3.2*2.5mm 2.5*2mm
電壓在：3.3V 3V 2.8V 1.8V
精度為：0.5PPM 2.5PPM
其中比較常用的是19.2M的VC-TCXO DSA321SCA 19.2M 2ppm 2.8V常用于手機。
發(fā)展現(xiàn)狀編輯
TCXO在近十幾年中得到長足發(fā)展，其中在精密TCXO的研究開發(fā)與生產(chǎn)方面，日本居和主宰地位。在70年代末汽車電話用TCXO的體積達20?以上，主流產(chǎn)品降至0.4?，超小型化的TCXO器件體積僅為0.27?。在30年中，TCXO的體積縮小了50余倍乃至100倍。日本京瓷公司采用回流焊接方法生產(chǎn)的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm，在振蕩啟動4ms后即可達到額定振蕩幅度的90%。金石（KSS）集團生產(chǎn)的TCXO頻率范圍為2～80MHz，溫度從－10℃到60℃變化時的穩(wěn)定度為±1ppm或±2ppm；數(shù)字式TCXO的頻率覆蓋范圍為0.2～90MHz，頻率穩(wěn)定度為±0.1ppm（－30℃～+85℃）。日本東澤通信機生產(chǎn)的TCO－935/937型片式直接溫補型TCXO，頻率溫度特性（點頻15.36MHz）為±1ppm/－20～+70℃，在5V±5%的電源電壓下的頻率電壓特性為±0.3ppm，輸出正弦波波形（幅值為1VPP），電流損耗不足2mA，體積1?，重量僅為1g。PiezoTechnology生產(chǎn)的X3080型TCXO采用表面貼裝和穿孔兩種封裝，正弦波或邏輯輸出，在－55℃～85℃范圍內(nèi)能達到±0.25～±1ppm的精度。國內(nèi)的產(chǎn)品水平也較高，如北京瑞華欣科技開發(fā)有限公司推出的TCXO（32～40MHz）在室溫下精度優(yōu)于±1ppm，年的頻率老化率為±1ppm，頻率（機械）微調(diào)≥±3ppm，電源功耗≤120mw。高穩(wěn)定度的TCXO器件，精度可達±0.05ppm。高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究課題。在小型化與片式化方面，面臨不少困難，其中主要的有兩點：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小，溫度補償更加困難；二是片式封裝后在其回流焊接作業(yè)中，由于焊接溫度遠高于TCXO的大允許溫度，會使晶體振子的頻率發(fā)生變化，若不采限局部散熱降溫措施，難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10－6以下。但是，TCXO的技術(shù)水平的提高并沒進入到極限，創(chuàng)新的內(nèi)容和潛力仍較大。
系統(tǒng)應(yīng)用
石英晶體振蕩器的發(fā)展及其在無線系統(tǒng)中的應(yīng)用
由于TCXO具有較高的頻率穩(wěn)定度，而且體積小，在小電流下能夠快速啟動，其應(yīng)用領(lǐng)域重點擴展到移動通信系統(tǒng)。TCXO作為基準振蕩器為發(fā)送信道提供頻率基準，同時作為接收通道的級本機振蕩器；另一只TCXO作為第2級本機振蕩器，將其振蕩信號輸入到第2變頻器。通信設(shè)備要求的頻率穩(wěn)定度為0.1～2.5ppm（－30～+75℃），但出于成本上的考慮，通常選用的規(guī)格為1.5～2.5ppm。通信設(shè)備用12～20MHz的TCXO代表性產(chǎn)品之一是VC－TCXO－201C1，采用直接補償方式。
通用計頻器U6200A / U6220A
1、 頻率范圍可達DC-400MHz，內(nèi)建6GHz Channel 3
2、 每秒12位的準確量測
3、 40ps時間間隔解析度
4、 *萬用特色
5、 完整的數(shù)學(xué)運算功能及簡易的操作面板
6、 快速量測及特殊應(yīng)用
7、 免費的遠端操控軟體及常用的SCPI指令
8、 U6200A / U6220A 規(guī)格表
9、 標準配件及選購配件
10、注意 : U6220A 沒有提供的功能，字體反綠
11、位解析含6GHz頻率量測
本公司根據(jù)ISO9004製程所生產(chǎn)出的U6200A萬用計頻器能夠提供每秒12位數(shù)頻率解析(見Figure-1)、40 ps時間間隔解析，以及完整的測試與分析功能。另外，本產(chǎn)品還內(nèi)建di三頻道，可量測頻率從375 MHz到6GHz，而di一和di二頻道，可量測頻率從1 mHz到 to 400 MHz。 JJ的萬用特色
本產(chǎn)品U6200A也提供了其它不錯的功能及設(shè)計，例如：頻率比率(每秒11位)、時間間隔、週期(2.5 ns至1000 s)、 工作週期、脈衝寬度、上升/下降時間、峰值電壓(100 Hz到300 MHz)、相位、總計、時基溫度變化穩(wěn)定度 (小於 1 PPM)、老化率(每年小於 2 PPM)、時基參考(I/O見Figure-2)、前端*隔離。另外還提供20組記憶空間，讓使用者儲存常用的設(shè)定(見Figure-3)。
完整的數(shù)學(xué)運算功能及簡易的操作面板
本產(chǎn)品U6200A內(nèi)建統(tǒng)計及數(shù)學(xué)運算功能。使用者可以做一般量測、同步量測、中間值統(tǒng)計、小值統(tǒng)計、三角函數(shù)統(tǒng)計及標準差統(tǒng)計(見Figure-4)。以及運用Scale & Offset功能按鍵，使用者可依實際應(yīng)用加入補償值。而要完成以上操作并依需求輸入數(shù)值，使用者只要輕易地利用本產(chǎn)品面板上的數(shù)字鍵即可。再者，本公司為了使用者操作方便，將功能按鍵設(shè)計成當功能啟用時，按鍵便會亮起(見Figure-5)。
快速量測及特殊應(yīng)用
本產(chǎn)品U6200A採用即時數(shù)位訊號進程技術(shù)，即可在分析數(shù)據(jù)之際，同時讀取新值并做快速量測。值得一提的是「限制模式」，使用者可以依需求設(shè)定小界值，并透過面板設(shè)定成Go-On或Stop，再開啟USB Output，此時只要量測值超過所設(shè)定的范圍，U6200A就會依設(shè)定繼續(xù)或停止量測，同時送出訊號觸發(fā)外部裝置(見Figure-6)。
免費的遠端操控軟體及常用的SCPI指令
使用者除了可以透過微軟Excel應(yīng)用軟體(見圖九)，經(jīng)由內(nèi)建的USB或選購的GPIB介面取得資料，還可以利用U6200A支援網(wǎng)路伺服器功能，將內(nèi)建的乙太網(wǎng)路連結(jié)PC，并在PC上的網(wǎng)路瀏覽器中鍵入預(yù)設(shè)的位址192.168.0.247，使用者便可透過圖像使用者介面GUI(見Figure 10)操控U6200A。另外，靠著與安捷倫53132A相容的SCPI指令集，U6200A能夠在應(yīng)用上提供使用者熟悉的語法字串。相關(guān)指令集訊息，請參照使用U6200A使用手冊di七章節(jié)。