TCXO یک نوسانگر کریستال کوارتز است که میزان تغییرات فرکانس نوسان را به دلیل تغییرات دمای محیط از طریق یک مدار جبران گرمای اضافی کاهش می دهد.
1. روش جبران درجه حرارت TCXO
در TCXO دو نوع روش جبران مستقیم و غیر مستقیم برای جبران راندگی فرکانس نوسانگر کریستال کوارتز وجود دارد:
(1) جبران مستقیم
نوع جبران مستقیم TCXO یک مدار جبران گرما است که از یک ترمیناتور و یک عنصر RC تشکیل شده است که به صورت سری با یک نوسانگر کریستال کوارتزی در یک نوسان ساز تشکیل شده است. هنگامی که درجه حرارت تغییر می کند، مقاومت ترمیستور و ظرفیت خازن سری معادل کریستال تغییر می کند به این ترتیب، در نتیجه، لغو یا کاهش راندگی دما فرکانس نوسان. مدار جبران دارای یک مدار ساده و کم هزینه است و موجب صرفه جویی در اندازه و فضای یک مدار چاپی (PCB) می شود و مناسب برای برنامه های کوچک و کم ولتاژ و جریان های کوچک است. با این حال، زمانی که دقت نوسانگر کریستال کمتر از ± 1μm است، روش جبران مستقیم مناسب نیست. (2) نوع غرامت غیر مستقیم
جبران غیر مستقیم به دو نوع تقسیم می شود: آنالوگ و دیجیتال. گشتاور غیرمستقیم آنالوگ از یک عنصر سنجش دما مانند یک ترمیستور برای ایجاد یک مدار تبدیل ولتاژ-ولتاژ استفاده می کند و ولتاژ را به یک دیود خازنی متغیر وصل می کند که به صورت سری با یک نوسانگر کریستال متصل شده است و ظرفیت تغییر در سری از طریق نوسانگر کریستال. ، برای راندگی فرکانس غیرخطی نوسانگر کریستال جبران می شود. این روش جبران می تواند دقت بالا 0.5ppm را بدست آورد، اما در شرایط ولتاژ پایین کمتر از 3V محدود می شود. جبران غیر مستقیم درجه حرارت دیجیتال یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (A / D) است و سپس یک مدار تبدیل به ولتاژ در یک مدار جبران آنالوگ برای تبدیل مقادیر آنالوگ به مقادیر دیجیتال است. این روش می تواند جبران خودکار دما را به دست آورد، به طوری که ثبات فرکانس نوسانگر کریستال بسیار بالا است، اما مدار جبران گسیختگی پیچیده تر است، هزینه های بالاتر فقط برای ایستگاه های پایه و ایستگاه های رادیویی و سایر الزامات شرایط دقت بالا است.
2. وضعیت توسعه TCXO
TCXO پیشرفت زیادی در ده سال گذشته داشته است، که ژاپن در تحقیق، توسعه و تولید دقیق TCXO رهبری و حاکم است. در اواخر دهه 1970، حجم TCXOs های استفاده شده در تلفن های اتومبیل به بیش از 20 آنگستروم رسید، محصولات اصلی TCXO ها به 0.4 رسید، و اندازه دستگاه های TCXO فوق العاده جمع و جور فقط 0.27 بود. در 30 سال، حجم TCXO 50 بار و یا حتی 100 بار کاهش یافته است. ضخامت سطح کور TCXO تولید شده توسط شرکت ژاپنی سرامیک با استفاده از روش جوش reflow کاهش می یابد از 4mm به 2mm، و دامنه نوسان ارزیابی می تواند پس از 4ms از شروع نوسان به 90٪ رسیدن. محدوده فرکانس TCXO تولید شده توسط گروه KSS 2 تا 80 مگاهرتز است و پایداری زمانی که درجه حرارت از -10 ° C تا 60 ° C تغییر می کند ± 1ppm یا ± 2ppm؛ پوشش فرکانس TCXO دیجیتال 0.2 تا 90 مگاهرتز است و پایداری فرکانس ± 0.1ppm (-30 ° C ~ +85 ° C) است. TCO-935/937 نوع چیپ مستقیم TCXO که توسط شرکت مخابراتی توزوا ژاپن تولید شده است، ویژگی های فرکانس و دما (سرعت 15.36MHz) ± 1ppm / -20 تا +70 درجه سانتیگراد، در منبع تغذیه ولتاژ 5V ± 5٪ مشخصه ولتاژ فرکانس ± 0.3ppm، موج خروجی موج سینوسی (دامنه 1VPP)، از دست دادن جریان کمتر از 2mA و وزن فقط 1g است. X3080 TCXO PiezoTechnology در هر دو بسته بندی سطح و بسته های سوراخ دار با یک موج سینوسی یا خروجی منطقی موجود است و می تواند ± 2.5 ± 1ppm دقیق تر از محدوده های -55 ° C تا 85 ° C داشته باشد. سطح محصولات داخلی نیز بالا است، از جمله پکن Ruihua Xin فناوری توسعه شرکت، آموزشی ویبولیتین راه اندازی TCXO (32 ~ 40MHz) دقت بهتر از ± 1ppm در دمای اتاق، فرکانس نرخ سالانه سال اول ± 1ppm، فرکانس (مکانیکی) تنظیم ≥ ± 3ppm، مصرف برق ≤ 120mw. دستگاه های TCXO پایدار با دقت ± 0.05ppm.
دقت بالا، مصرف انرژی کم و مینیاتور کردن، هنوز موضوعات تحقیقاتی TCXO است. از لحاظ مینیاتور کردن و برش، بسیاری از مشکلات مواجه می شوند، که دو اصل اصلی هستند: اول، کوچک سازی، دامنه متغیر فرکانس نوسانگر کریستال کوارتز را کوچکتر می کند و جبران کننده دما دشوار خواهد بود؛ دوم، پس از بسته تراشه در عملیات لحیم کاری reflow، از آنجا که دمای لحیم کاری بسیار بالاتر از حداکثر دمای قابل قبول TCXO، فرکانس نوسانگر کریستال تغییر می کند، و اگر محاسبات حرارتی و اندازه گیری های حرارتی موضعی اتخاذ نمی شود، متغیر فرکانس TCXO در فاصله ± 10 5 ± 10 6 بعد از کنترل دشوار است. با این حال، بهبود سطح فنی TCXO به حد محدود نشده است و محتوای و پتانسیل نوآوری هنوز بزرگ هستند.
3. کاربرد TCXO
TCXO به عنوان نوسانگر مرجع به منظور ارائه مرجع فرکانس برای کانال انتقال کار می کند و همچنین به عنوان نوسانگر محلی اول مرحله برای کانال پذیرش خدمت می کند؛ TCXO دیگر به عنوان نوسانگر دوم مرحله دوم عمل می کند و سیگنال نوسان آن را به دومین اینورتر وارد می کند. تلفن همراه نیاز به ثبات فرکانس 0.1 تا 2.5 ppm (-30 تا + 75 درجه سانتیگراد) دارد، اما برای ملاحظات هزینه، مشخصات معمول 1.5 تا 2.5 ppm است. یکی از محصولات نمایندگی TCXO 12 تا 20 مگاهرتز برای تلفن های همراه VC-TCXO-201C1 است که از روش جبران مستقیم استفاده می کند. ظاهر در شکل 2 (b) نشان داده شده است و توسط شرکت ژاپنی KSS تولید می شود.
این شرکت متخصص در فروش انواع مختلف نوسان ساز است و از مشتریانی که نیاز به مشاوره و خرید دارند، استقبال می کند.
پست الکترونیکی: info@sumerlab.com