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振荡器缺乏热滞后和回归的可重复性

来源:http://www.dgkjly.com 作者:帝国科技 2019年02月27
振荡器缺乏热滞后和回归的可重复性
     随着发射机数量的增加,噪声累积到接收器无法再正常工作的程度,石英晶体振荡器的噪声也会限制通信能力系统,振动引起相位噪声是对每个用户数量的严重限制,温度补偿晶振通常在高温循环工作以后,会处于一个热滞的状态之下,而烤箱型晶体振荡器则处于一个回归的状态反应,它们都缺乏可重复性频率信号调整,同时在不同于温度降低时的出现特性反应.
     烤箱控制OCXO晶体振荡器(OCXO)回归示例.显示在14天关闭后重新启动振荡器时,频率比关闭前的频率低约7x10-9,并且老化重启后,费率显着增加,在再次达到预关闭老化率之前大约一个月过去了,(图中显示了109中部分的Df/f与时间的关系)滞后是限制TCXO可实现稳定性的主要因素,在MCXO中尤其如此,因为原则上,如果f值与T特性可由单值函数描述,则MCXO中使用的数字补偿方法能够将f与T的变化补偿为任意精度.
     晶体振荡器的f与T特性在温度循环时并不完全重复,TCXO晶振缺乏可重复性,"热滞后",如图中所示.OCXO中缺乏可重复性,"回归",如上图所示,滞后定义为上升周期和上升周期之间的差异,下行周期f对T特性,并通过差值最大的温度差值来量化,在指定的温度极限之间的至少一个完整的准静态温度循环期间确定滞后,回归定义为在特定条件下在振荡器开关循环时固定温度(通常是OCXO的烘箱温度)下f与T特性的不可重复性.
     Retrace限制了在OCXO开关循环的应用中使用OCXO可实现的精度,当温度循环范围为0°C至60°C和-55°C至+85°C时,TCXO中典型的滞后值范围为1ppm至0.1ppm,在少数SC切割(MCXO)谐振器中观察到小于1×10-8的滞后,MCXO早期模型中典型的MCXO石英晶体谐振器滞后是108中的几个部分,典型的OCXO回扫规格,在约25°C的24小时关闭期后,范围从2x 10-8到1x10-9,在关闭期间的低温储存和延长关闭期通常会使回扫更糟,滞后和回扫的原因尚不清楚,迄今为止的实验证据尚无定论.
     这些机制可能会影响石英晶振的应变变化和电路变化,促使晶体振荡器的表面贴片封装污染分布均匀而引起的明显滞后或回归,在这样的电路系统中,TCXO振荡器和OCXO振荡器必须跳到相同的位置,时钟越精确频率每秒所跳的系统停留时间就越长,为了使这样的网络电路系统正常运行,时钟必须保持同步到大约上百微秒,与此同时就可以拒绝故意和无意的干扰以及沟通安全性.
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