在網(wǎng)絡(luò)定時(shí)中使用微型烤箱振蕩器指南
微型恒溫晶體振蕩器一般被應(yīng)用于高溫度的環(huán)境工作范圍下,所以恒溫晶振也是具備溫度補(bǔ)償功率的一種恒溫控制振蕩器,烤箱控制晶體振蕩器(OCXO)主要應(yīng)用領(lǐng)域分析有:電信基礎(chǔ)設(shè)施,軍事與太空,工業(yè)與醫(yī)療等領(lǐng)域范圍使用,現(xiàn)如今的OCXO晶體振蕩器為了提供頻率溫度性在精度,溫度,尺寸等多方面參數(shù)開發(fā)了不少的設(shè)計(jì)改變.
在傳統(tǒng)的OCXO中,為了提高頻率穩(wěn)定性,實(shí)際上是環(huán)境溫度的影響通過將整個(gè)振蕩器封閉在保持恒定高溫的"烘箱"中來消除,傳統(tǒng)的OCXO體積龐大,價(jià)格昂貴,耗電量大,現(xiàn)如今的微型烤箱將石英晶體振蕩器保持在大致恒定的溫度略高于規(guī)定的工作溫度范圍,例如,對于具有工作的設(shè)備,≈92°溫度范圍為-40°至+85°C,然后將整個(gè)組件作為TCXO和溫度掃描處理在工廠進(jìn)行,每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)校正曲線,這導(dǎo)致振蕩器在-40°至+85°C范圍內(nèi)的典型穩(wěn)定性優(yōu)于±50ppb.

這意味著每個(gè)設(shè)備都已經(jīng)過測試在溫度室的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),指定的工作溫度我們的數(shù)據(jù)表是OCXO附近的空氣數(shù)據(jù)表,因?yàn)榭鞠錄]有嚴(yán)格的傳統(tǒng)的OCXO晶振要求的溫度要求,它可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)小包裝,請注意,OCXO附近的熱源可能會使電路板溫度高于空氣溫度,如果由于,OCXO的內(nèi)部溫度超過其規(guī)定的最高工作溫度在客戶模塊內(nèi)對流加熱,OCXO將不再保持其穩(wěn)定性,這個(gè)可以即使OCXO外部的空氣溫度仍低于OCXO的最大運(yùn)行溫度,也會發(fā)生這種情況溫度.
重要的是要意識到熱量雖然通常被認(rèn)為是不需要的副產(chǎn)品,但它卻能提供熱量OCXO晶體振蕩器的穩(wěn)定性,如果電路板溫度低于最高工作溫度無需冷卻設(shè)備-實(shí)際上冷卻可能對其短期和中期穩(wěn)定性有害,電源注意事項(xiàng):建議使用本地電源穩(wěn)壓器將器件與外部電源噪聲隔離源,本地電源的尺寸必須能夠處理電源的預(yù)熱電流設(shè)備,Miniature OCXO的預(yù)熱功耗受限于下表:建議將OCXO的電源與靠近器件的10uF電容去耦.

如果指定了電壓控制,重要的是要認(rèn)識到典型靈敏度為+8ppm/V和a控制電壓的小誤差可能導(dǎo)致相當(dāng)大的頻率誤差,正因?yàn)槿绱丝刂齐妷盒枰拷麿CXO的地連接,因?yàn)榻拥匾€阻抗可能引入由流過它的相對大的電流引起的電壓(=頻率)誤差,在穩(wěn)態(tài)條件下,OCXO將按照規(guī)范執(zhí)行,a之后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)"預(yù)熱"時(shí)段,包括振蕩器和安裝它的電路板,條件恒溫和氣流,對于漫游一致性測試,建議啟動在開始測量之前,電路板至少24小時(shí)(如果部件最近焊接,則為48小時(shí))并保持溫度變化在±1°C范圍內(nèi).
OCXO外部溫度的變化將導(dǎo)致電流增加或減少烤箱加熱器試圖保持其溫度,這是一個(gè)臨界阻尼閉環(huán)系統(tǒng)及其響應(yīng)將滯后于外部刺激,導(dǎo)致石英晶振相位和頻率變化(即頻率漂移),因此,最好將外部溫度波動保持在最低限度,主要原因溫度波動是風(fēng)扇以不同速度運(yùn)行或使用時(shí)氣流量的變化間歇,溫度變化的另一個(gè)來源是OCXO附近的電路接通間歇,這可以產(chǎn)生足夠的熱量來干擾熱平衡,最好保留這樣的電路遠(yuǎn)離振蕩器.由于不需要冷卻OCXO,因此可以大大提高其短期和中期穩(wěn)定性將其與環(huán)境隔離,兩個(gè)重要因素是電路板布局和氣流.
印刷電路板布局考慮因素:應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)RF實(shí)踐,保持軌道短路并將有源晶振放置在定時(shí)電路附近,使用推薦的焊盤布局,雖然使用地面和電源架一般來說,一個(gè)好的做法是,為避免熱能損失,不應(yīng)使用這些平面(銅澆注)在任何層中的OCXO下面,出于同樣的原因,不要在OCXO下面布置任何軌道區(qū)域,建議將此禁區(qū)超出振蕩器的大小至少一定量相當(dāng)于所用板的厚度,例如,如果在2上使用具有9.7x7.5mm占位面積的振蕩器mm厚的多層板,軌道和平面禁區(qū)應(yīng)至少為13.7x11.5mm.
為了滿足規(guī)范要求,OCXO必須屏蔽溫度氣流,將振蕩器放在空氣流動的地方低,可以使用高大的部件或機(jī)械部件來局部地屏蔽振蕩器,如果無法做到這一點(diǎn)或屏蔽不充分,可在OCXO上方放置塑料或金屬蓋,石英晶體振蕩器部件適用于回流焊接,其工藝與包含在內(nèi)的型材兼容規(guī)格.

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