Bliley壓控振蕩器應用程序與選擇因素
來源：http://www.ike-digital.com 作者：康華爾電子 2019年08月02
Bliley Technologies,Inc.公司是一家專門研發和制造高端,高性能晶體振蕩器的制造商之一,Bliley晶振成立于止個世紀的30年代,是世界上歷史最悠久的頻率元件生產廠家之一.主要開發時鐘晶體,時鐘晶體振蕩器,高性能振蕩器,太空振蕩器,濾波器和傳感器等產品,VCXO壓控晶體振蕩器是Bliley公司比較看好的模塊,今天康華爾電子給廣大用戶仔細講解Bliley壓控晶振的選擇因素,應用程序參數等內容.
VCXO的基本電路包括一個標準晶體振蕩器,但有一個電子裝置可以稍微調諧或”拉”頻率.這幾乎總是使用變容二極管或變容二極管來實現.在大多數VCXO中,一對背對背二極管放置在晶體上.反向偏壓施加到二極管的陽極,然后二極管充當晶體上的可變電容器.在大多數情況下,使用Colpitts振蕩器電路.可以拉動晶體頻率的量取決于多種因素,包括施加的電容水平,電路條件本身和晶體.然而,頻率不能拉得太遠,因為晶體的活性隨著晶體上的電容水平的增加而降低.如果需要將VCXO拉大范圍,則可以將電感器并入電路中.
您的應用是否需要超穩定的頻率源?如何微調頻率源的能力?聽起來像壓控晶體振蕩器(VCXO)可能是您的特定需求的絕佳選擇!通過使用晶體振蕩器作為VCXO晶振中電路的基礎,可以保持高水平的頻率穩定性和低水平的相位噪聲,同時仍能夠在很小的范圍內控制頻率.
VCXO應用程序
VCXO石英晶振用于許多應用程序.它們用于TCXO,其中溫度補償電壓施加到VCXO的控制端子.通過這種方式可以顯著降低漂移,但性能仍然不如完整的Oven Controlled Crystal Oscillator.在另一個應用中,VCXO經常出現在窄帶鎖相環中,其中只需要少量的頻率變化.
工作溫度范圍:大多數裝置具有可在其上工作的溫度工作范圍.因此,有必要為VCXO壓控振蕩器指定范圍.主要有三個范圍:
-0-70°C-通常稱為商業溫度范圍-在辦公室或實驗室環境中操作通常是令人滿意的.
-10-+70°C-溫度范圍可能波動較大的工業范圍.
-40-+85°C-接近軍事范圍(通常為-40至+125°C),需要更大的溫度范圍.例如,可以在外部使用的設備.
注意:設備中的溫度通常會升高.這意味著組件將在遠高于環境外部溫度的情況下運行.在確定可能需要的溫度范圍時必須考慮到這一點.
指定VCXO的因素
許多VCXO是作為這些項目的專業供應商提供的模塊訂購的.必須正確指定它們才能獲得所需的產品.
指定VCXO時,通常需要以下參數:
頻率:對于頻率超過1.0MHz且低于此頻率的頻率,通常以MHz為單位.還需要將其指定為正確的小數位數,以使晶振廠家能夠確定所需的所需頻率.有關正確的數字,請參閱制造商詳細信息-通常為六位或七位有效數字.
電源電壓:必須指定電源電壓,以確保其在預期的設備內運行.理想情況下,它應該能夠在預期的供應容差之外運行,這樣任何輕微的不匹配都不會引起問題.
可推動性:可牽引性是VCXO振蕩器在控制電壓的給定變化下可以被拉動的頻率范圍.對于給定電壓,它以百萬分率ppm表示.正如預期的那樣,大的可牽引性數字可以提供更大的調諧范圍,但VCXO將提供更小的可牽引性,從而提供更高的穩定性和更低的相位噪聲.
封裝:由于VCXO有多種形式,因此需要指定封裝,并且可以提供從通孔安裝到表面貼裝的各種選項.此外,諸如帶和卷軸之類的選項通常可用于使用自動化制造機械的大規模制造.
輸出:許多應用程序都需要VCXO.有些可能被起訴以驅動不同形式的邏輯,而其他可能是模擬應用所需要的.的輸出要求是整個說明書中的一個重要因素.
頻率穩定性:即使VCXO是可變的,仍然需要指定基本的頻率穩定性.通常,這是在室溫,20°C和電壓控制點設置為其中心值的情況下完成的.VCXO晶振頻率穩定性用于在工作溫度范圍內操作.該值以百萬分率ppm表示.標準穩定性規格通常為±25ppm,±50ppm和±100ppm.
VCXO的基本電路包括一個標準晶體振蕩器,但有一個電子裝置可以稍微調諧或”拉”頻率.這幾乎總是使用變容二極管或變容二極管來實現.在大多數VCXO中,一對背對背二極管放置在晶體上.反向偏壓施加到二極管的陽極,然后二極管充當晶體上的可變電容器.在大多數情況下,使用Colpitts振蕩器電路.可以拉動晶體頻率的量取決于多種因素,包括施加的電容水平,電路條件本身和晶體.然而,頻率不能拉得太遠,因為晶體的活性隨著晶體上的電容水平的增加而降低.如果需要將VCXO拉大范圍,則可以將電感器并入電路中.
您的應用是否需要超穩定的頻率源?如何微調頻率源的能力?聽起來像壓控晶體振蕩器(VCXO)可能是您的特定需求的絕佳選擇!通過使用晶體振蕩器作為VCXO晶振中電路的基礎,可以保持高水平的頻率穩定性和低水平的相位噪聲,同時仍能夠在很小的范圍內控制頻率.
VCXO應用程序
VCXO石英晶振用于許多應用程序.它們用于TCXO,其中溫度補償電壓施加到VCXO的控制端子.通過這種方式可以顯著降低漂移,但性能仍然不如完整的Oven Controlled Crystal Oscillator.在另一個應用中,VCXO經常出現在窄帶鎖相環中,其中只需要少量的頻率變化.
VCXO表現:優點和缺點
使用這種方法,VCXO頻率變化約為35至50ppm/伏的數字相當容易實現,具有這些數字的VCXO非常常見.當然,可以拉動VCXO的頻率的事實降低了振蕩器電路的整體性能.振蕩器的相位噪聲性能降低,因為諧振器的有效Q顯著降低.另外,頻率穩定性不太好.VCXO的主要問題之一是溫度漂移.由于這在電壓控制范圍內變化,因此無法針對所有級別的控制電壓進行優化,最終設計是折衷方案.在沒有其他形式的溫度補償的情況下使用時,它們可能比其他形式的晶體振蕩器漂移更多.工作溫度范圍:大多數裝置具有可在其上工作的溫度工作范圍.因此,有必要為VCXO壓控振蕩器指定范圍.主要有三個范圍:
-0-70°C-通常稱為商業溫度范圍-在辦公室或實驗室環境中操作通常是令人滿意的.
-10-+70°C-溫度范圍可能波動較大的工業范圍.
-40-+85°C-接近軍事范圍(通常為-40至+125°C),需要更大的溫度范圍.例如,可以在外部使用的設備.
注意:設備中的溫度通常會升高.這意味著組件將在遠高于環境外部溫度的情況下運行.在確定可能需要的溫度范圍時必須考慮到這一點.
指定VCXO的因素
許多VCXO是作為這些項目的專業供應商提供的模塊訂購的.必須正確指定它們才能獲得所需的產品.
指定VCXO時,通常需要以下參數:
頻率:對于頻率超過1.0MHz且低于此頻率的頻率,通常以MHz為單位.還需要將其指定為正確的小數位數,以使晶振廠家能夠確定所需的所需頻率.有關正確的數字,請參閱制造商詳細信息-通常為六位或七位有效數字.
電源電壓:必須指定電源電壓,以確保其在預期的設備內運行.理想情況下,它應該能夠在預期的供應容差之外運行,這樣任何輕微的不匹配都不會引起問題.
可推動性:可牽引性是VCXO振蕩器在控制電壓的給定變化下可以被拉動的頻率范圍.對于給定電壓,它以百萬分率ppm表示.正如預期的那樣,大的可牽引性數字可以提供更大的調諧范圍,但VCXO將提供更小的可牽引性,從而提供更高的穩定性和更低的相位噪聲.
封裝:由于VCXO有多種形式,因此需要指定封裝,并且可以提供從通孔安裝到表面貼裝的各種選項.此外,諸如帶和卷軸之類的選項通常可用于使用自動化制造機械的大規模制造.
輸出:許多應用程序都需要VCXO.有些可能被起訴以驅動不同形式的邏輯,而其他可能是模擬應用所需要的.的輸出要求是整個說明書中的一個重要因素.
頻率穩定性:即使VCXO是可變的,仍然需要指定基本的頻率穩定性.通常,這是在室溫,20°C和電壓控制點設置為其中心值的情況下完成的.VCXO晶振頻率穩定性用于在工作溫度范圍內操作.該值以百萬分率ppm表示.標準穩定性規格通常為±25ppm,±50ppm和±100ppm.
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