晶体振荡器主要特性指标有哪些?
2023-02-03
晶体振荡器主要特性指标
Crystal oscillator main characteristic index
✦ 输出特性。
✦ 电源特性。
✦ 开机特性。
✦ 调频特性。
✦ 老化特性。
✦ 温度特性。
✦ 负载特性。
✦ 频谱特性。
✦ 相位噪声。
✦ 外形规格。
输入电源特性
电源供电电压：正常工作需要提供的额定电压。一般为直流电压。常用Vcc表示。单位为：Ｖ（伏特）。
初始电流：仅适用于OCXO刚加电时，需要电源提供的电流。也是OCXO的工作电流。常用Ion表示。单位为：Ａ（安培）。
稳态电流：工作稳定后，需要电源提供的可持续、稳定的电流。常用Iss表示。单位为：Ａ（安培）．
电压特性：电源电压在规定的范围内变化时，输出频率的变化与标称电源电压状态下的频率的比率。电压特性也有叫电压变动率的、或电源电压变动率。
开机特性（仅用于OCXO）
开机电流特性：
OCXO的开机电流是一个与时间和环境温度有关的变化量。在常温下,刚开机时的电流，为初始电流Ion。过一定的时间后减小到一个稳定状态，减小后稳定的电流为稳定电流Iss。开机特性反映电流随时间变化的状态。
开机频率特性:
OCXO开机时的频率远离标称频率，随着加电时间的增加，逐渐趋近于标称频率，开机频率特性描述这个变化过程。一般要求是在规定的时间内满足一定的频差。有2种描述方法：
（1)取开机后某一时刻（如5分钟时）的频率，与另一规定时刻（如1小时时）的频率相比。取其相对值。用“ppb”来计量。
（2)取开机后某一时刻（如5分钟时）的频率,与标称频率相比。取其相对值。
温度特性
工作温度范围：是指必须保证频率变化要求的温度范围。如-40~85℃；-20~70℃等等。
可工作温度范围：产品可以工作的温度范围，但不保证频率变化指标要求。
存储温度范围：产品允许的存储范围。经此温度范围内长期存放后，产品仍可以正常工作。
频率-温度偏差：是温度变化后， 频率的变化范围要求。一般以25 ℃时的频率为参考，考察在温度范围内的频率变化量，取相对值。用“ppb”或“ppm”来计量。
老化特性
日老化：一天之内的频率变化率。一般取7天的平均值来描述。用“ppb/day”来计量。
月老化：一个月内的频率变化量。一般取一月内的平均值来描述。用“ppb/month”来计量。
年老化：一年之内的频率变化量。用“ppb/year”来计量。（一般取日老化的100倍，但与初始老化时间有关）。
长期老化预测：几年或者几十年以后的老化状况。一般是以老化特性的指数规律拟合出老化曲线的数学公式，然后用微分的方法计算出以后某一时刻的老化指标，或者某一期间内的老化指标。年老化一般也采取此法给出。
SPXO/VCXO/TCXO 一般以年老化来衡量.
晶体振荡器的输出波形类型
TTL方波
CMOS方波
正弦波（准正弦波）
差分输出
PECL（LVPECL）
LVDS
HCSL
相位噪声和抖动
在频域测量获得的相位噪声是短期稳定度的真实量度，测量范围通常是距离中心频率1Hz~10MHz范围。采用基频和泛音晶片所获得的频率，通常具有非常低的相位噪声，使用PLL后，相位噪声会变差，但目前的技术发展，已经可以使其接近基频和泛音方式的水平。
抖动与相位噪声相关，它是在时域下测量。通常使用有效值（RMS）及峰-峰值（peak-to-peak）来表述，单位是pS或者fS。在通信网络、无线数据传输、ATM、SONET等领域，往往对抖动和相位噪声要求非常高。
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