傳統(tǒng)的的TCXO溫補(bǔ)晶振與最新熱敏晶體兩者差別在那？
來源：http://m.ike-digital.com 作者：晶振帝國 2016年11月19
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熱敏晶振的應(yīng)用范圍據(jù)目前來說應(yīng)用市場不會很大，現(xiàn)在應(yīng)用最多的就是手機(jī)，平板電腦，主要就是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的TCXO溫補(bǔ)晶振，但是又不能完全取代TCXO溫補(bǔ)晶振，只有一些要求不高的低端智能手機(jī)才會應(yīng)用，如果要使用到專業(yè)的GPS導(dǎo)航儀上，熱敏晶振目前還是達(dá)不到要求的，那么下面我沒來簡單的了解一下帶有溫度傳感的熱敏KDS晶振跟傳統(tǒng)的TCXO溫補(bǔ)晶振到底有著那些方面的差距。
那么帶有溫度傳感功能的熱敏晶振跟TCXO溫補(bǔ)晶振又有著那些區(qū)別呢？其實(shí)帶有溫度傳感的熱敏晶振的設(shè)計(jì)本身就是想替代價(jià)格昂貴的TCXO溫補(bǔ)晶振，帶有溫度傳感器的熱敏晶振在工作過程中受到了溫度感應(yīng)時(shí)可以使晶體產(chǎn)品在工作過程中保持一個(gè)精準(zhǔn)的不變的溫度，使晶振產(chǎn)品的精度給CPU提供信號的同時(shí)又能避免因?yàn)闇囟鹊膯栴}給晶振造成頻率較大的偏差。
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日本大真空株式會社最新發(fā)布信息，目前熱敏晶振DSR1610ATH小尺寸KDS晶振產(chǎn)品可批量接受訂單，此款小尺寸熱敏晶振是繼DSR211ATH熱敏晶振/DSR211STH熱敏晶振/DSR221STH熱敏晶振，又是一次大的創(chuàng)新，熱敏晶振的出現(xiàn)給很多電子數(shù)碼生產(chǎn)型企業(yè)大大的節(jié)約了不少成本。
帶溫度傳感器的熱敏石英晶振：
DSR1612ATH晶體/DSR211ATH晶振/DSR211STH晶振/DSR221STH熱敏貼片晶振
DSR 1612 ATH:1612尺寸,厚度0 . 65 mm max。
DSR211ATH:2016尺寸,厚度0.65 mm max。
DSR 211 STH:2016尺寸,厚度0 . 8 mm max。
DSR221STH:2520尺寸,厚度1.0 mm max
熱敏貼片晶振溫度系數(shù)：
的frequency-temperature特點(diǎn),熱敏切片晶體可以用下面的三次多項(xiàng)式近似。
f(t)= C3(t-t0)3 + C2(t-t0)2 + C1(t-t0)+ C0
熱敏貼片晶振拐點(diǎn)溫度：
這是點(diǎn)的圖,熱敏晶體諧振器的頻率-溫度特性是對稱的。
?NTC熱敏電阻(NTC熱敏電阻:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)
一個(gè)熱敏電阻,電阻會隨著溫度上升。
熱敏石英晶振應(yīng)用范圍：
移動手機(jī)，GSM，CDM，CDMAN等終端
移動平板電腦，燈PC數(shù)據(jù)終端。
那熱敏晶振跟普通的石英晶振有著怎樣的區(qū)別呢？普通石英晶振在工作過程中只需要向CPU提供一個(gè)精準(zhǔn)信號就可以了，甚至有很多產(chǎn)品只要在開關(guān)機(jī)的時(shí)候石英晶振給CPU提供一個(gè)信號就可以了，因此普通石英晶振本身就不會有溫度補(bǔ)償，以及電壓補(bǔ)償?shù)茸饔谩?br />
那么熱敏晶振工作原理又是什么呢？熱敏晶振采用的原理就是在普通貼片晶振的基礎(chǔ)上增加了一顆熱敏電阻，以及一顆變?nèi)荻O管，利用了變?nèi)荻O管的容變功能在結(jié)合熱敏的傳感功能相結(jié)合，就變成了今天這個(gè)帶有溫度傳感功能的熱敏石英晶振，
那么帶有溫度傳感功能的熱敏晶振跟TCXO溫補(bǔ)晶振又有著那些區(qū)別呢？其實(shí)帶有溫度傳感的熱敏晶振的設(shè)計(jì)本身就是想替代價(jià)格昂貴的TCXO溫補(bǔ)晶振，帶有溫度傳感器的熱敏晶振在工作過程中受到了溫度感應(yīng)時(shí)可以使晶體產(chǎn)品在工作過程中保持一個(gè)精準(zhǔn)的不變的溫度，使晶振產(chǎn)品的精度給CPU提供信號的同時(shí)又能避免因?yàn)闇囟鹊膯栴}給晶振造成頻率較大的偏差。
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其實(shí)帶有溫度傳感器的熱敏晶振并不能完全代替TCXO溫度晶振的工作原理，比如說KDS晶振中的一款DSB221SDN晶振,26.00M,1.8V,0.5PPM，單溫補(bǔ)的TCXO晶振，主要應(yīng)用是GPS以及北斗導(dǎo)航的功能，衛(wèi)星導(dǎo)航采用了DSB221SDN,26.00M,1.8V,0.5PPM接收的信號使CPU控制中心對線路導(dǎo)航的精準(zhǔn)偏差范圍在5-10米樣子。那么如果采用了帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振給CPU控制中心提供的信號接收到的線路導(dǎo)航精準(zhǔn)偏差可能就在200-300米的樣子，因?yàn)闊崦艟д癖旧淼木珳?zhǔn)精度就在±10PPM范圍，而TCXO溫補(bǔ)晶振的精準(zhǔn)精度偏差在±0.5ppm的范圍，所以熱敏晶振本身的精度缺陷，以及沒有完全滿足溫度補(bǔ)償作用的國內(nèi)，因此想要完全代替TCXO溫補(bǔ)晶振是不太可能的事情，起碼目前是做不到的。
那么帶有溫度傳感器的熱敏石英晶振研發(fā)出來是否一無用處呢？其實(shí)也不是的，帶有溫度傳感器的熱敏晶振研發(fā)出來自然有他的存在價(jià)值，之前都說了熱敏晶振的出現(xiàn)主要就是代替昂貴的溫補(bǔ)晶振，因?yàn)闊崦艟д竦某杀镜停a(chǎn)量快，比起溫補(bǔ)晶振來生產(chǎn)簡單快捷，所以成本也大大的降低了一半有多，因此熱敏晶振這個(gè)時(shí)候的出現(xiàn)就有了市場。
熱敏晶振的應(yīng)用范圍也比較小，比如手機(jī)市場這款，低端的智能手機(jī)，以及一些功能手機(jī)就可以采用熱敏晶振來替換原有的TCXO溫補(bǔ)晶振，為什么說低端的一些手機(jī)呢？原理很簡單，現(xiàn)在的手機(jī)幾乎都有帶導(dǎo)航功能，有些手機(jī)是自身帶有GPS接收信號，有些是沒有GPS接收信號，有GPS接收信號的手機(jī)在采用路線導(dǎo)航的時(shí)候可以使用移動終端的數(shù)據(jù)流量，也可以使用GPS接收來對路線導(dǎo)航，那么有些手機(jī)沒有GPS接收功能的話，在導(dǎo)航過程中就完全依賴于移動終端的數(shù)據(jù)流量來導(dǎo)航，像這樣的手機(jī)一般就會選擇使用帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振了，兩種導(dǎo)航的區(qū)別偏差也相對比較大，比如說帶有GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)航的手機(jī)，導(dǎo)航的精準(zhǔn)度在5米的范圍，那么使用了熱敏晶振的導(dǎo)航偏差就會達(dá)到100-500米的樣子，除了手機(jī)以外還有比如平板電腦，平板電腦又分為兩種，一種是可以打電話的，一種是不帶有通話功能的，帶有可以打電話功能的平板可以使用自生移動終端的數(shù)據(jù)流量來上網(wǎng)，也可以接收外來的無線流量上網(wǎng)，那么平板電腦也一樣有些帶有GPS接收功能，有些是不帶有GPS無線接收功能的，如果要采用GPS路線導(dǎo)航的話嗎，原理就跟手機(jī)的一樣了。
DAISHINKU CORP.(長谷川總統(tǒng):Sohei corp .)宣布開發(fā)和發(fā)布的石英晶體諧振器專用溫度傳感器的世界上最小的*大小。晶體諧振器和專用溫度傳感器是利用電子組件的時(shí)鐘脈沖源射頻和GPS功能在許多信息設(shè)備,如智能手機(jī)和平板電腦。近年來,信息設(shè)備變得越來越緊湊,功能非常低調(diào),而他們的性能和功能進(jìn)一步先進(jìn)。
這種趨勢導(dǎo)致相同的要求適用于石英晶振內(nèi)設(shè)備組件這樣的信息設(shè)備。我們一直生產(chǎn)晶體諧振器專用溫度傳感器大小為2520(2.5 x 2.0毫米)和2016(2.0 x 1.6毫米)。我們現(xiàn)在已經(jīng)成功地開發(fā)了一個(gè)進(jìn)一步規(guī)模模型在一個(gè)大小為1612(1.6 x 1.2毫米),代表一個(gè)世界上最小的*。芯片使用溫度專用溫度傳感器所提供的信息在一個(gè)石英晶體諧振器來控制溫度,水晶規(guī)范必須比通常的更精確的諧振器。例如,,切晶體溫度系數(shù)和拐點(diǎn)溫度根據(jù)晶體的大小和形狀各不相同。晶體的尺寸變得越來越小,控制質(zhì)量的均勻性就變得越困難。因此,更高精度的水晶生產(chǎn)過程是必需的。為了解決這個(gè)問題,我們建立了一個(gè)水晶設(shè)計(jì),不容易造成的變化處理,確保這個(gè)小模型的設(shè)計(jì)裕度等于或優(yōu)于傳統(tǒng)模型。我們也意識到更大的加工精度利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施實(shí)現(xiàn)連續(xù)和一致的質(zhì)量。包是優(yōu)化采用低調(diào)的溫度傳感器(NTC熱敏電阻)實(shí)現(xiàn)精簡和低調(diào)的,同時(shí)也確保可靠性等于現(xiàn)有的2520年和2016年水晶諧振器與專用溫度傳感器。
熱敏晶振的應(yīng)用范圍據(jù)目前來說應(yīng)用市場不會很大，現(xiàn)在應(yīng)用最多的就是手機(jī)，平板電腦，主要就是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的TCXO溫補(bǔ)晶振，但是又不能完全取代TCXO溫補(bǔ)晶振，只有一些要求不高的低端智能手機(jī)才會應(yīng)用，如果要使用到專業(yè)的GPS導(dǎo)航儀上，熱敏晶振目前還是達(dá)不到要求的，那么下面我沒來簡單的了解一下帶有溫度傳感的熱敏KDS晶振跟傳統(tǒng)的TCXO溫補(bǔ)晶振到底有著那些方面的差距。
那么帶有溫度傳感功能的熱敏晶振跟TCXO溫補(bǔ)晶振又有著那些區(qū)別呢？其實(shí)帶有溫度傳感的熱敏晶振的設(shè)計(jì)本身就是想替代價(jià)格昂貴的TCXO溫補(bǔ)晶振，帶有溫度傳感器的熱敏晶振在工作過程中受到了溫度感應(yīng)時(shí)可以使晶體產(chǎn)品在工作過程中保持一個(gè)精準(zhǔn)的不變的溫度，使晶振產(chǎn)品的精度給CPU提供信號的同時(shí)又能避免因?yàn)闇囟鹊膯栴}給晶振造成頻率較大的偏差。
日本大真空株式會社最新發(fā)布信息，目前熱敏晶振DSR1610ATH小尺寸KDS晶振產(chǎn)品可批量接受訂單，此款小尺寸熱敏晶振是繼DSR211ATH熱敏晶振/DSR211STH熱敏晶振/DSR221STH熱敏晶振，又是一次大的創(chuàng)新，熱敏晶振的出現(xiàn)給很多電子數(shù)碼生產(chǎn)型企業(yè)大大的節(jié)約了不少成本。
帶溫度傳感器的熱敏石英晶振：DSR1612ATH晶體/DSR211ATH晶振/DSR211STH晶振/DSR221STH熱敏貼片晶振
DSR 1612 ATH:1612尺寸,厚度0 . 65 mm max。
DSR211ATH:2016尺寸,厚度0.65 mm max。
DSR 211 STH:2016尺寸,厚度0 . 8 mm max。
DSR221STH:2520尺寸,厚度1.0 mm max
熱敏貼片晶振溫度系數(shù)：
的frequency-temperature特點(diǎn),熱敏切片晶體可以用下面的三次多項(xiàng)式近似。
f(t)= C3(t-t0)3 + C2(t-t0)2 + C1(t-t0)+ C0
熱敏貼片晶振拐點(diǎn)溫度：
這是點(diǎn)的圖,熱敏晶體諧振器的頻率-溫度特性是對稱的。
?NTC熱敏電阻(NTC熱敏電阻:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)
一個(gè)熱敏電阻,電阻會隨著溫度上升。
熱敏石英晶振應(yīng)用范圍：
移動手機(jī)，GSM，CDM，CDMAN等終端
移動平板電腦，燈PC數(shù)據(jù)終端。
那熱敏晶振跟普通的石英晶振有著怎樣的區(qū)別呢？普通石英晶振在工作過程中只需要向CPU提供一個(gè)精準(zhǔn)信號就可以了，甚至有很多產(chǎn)品只要在開關(guān)機(jī)的時(shí)候石英晶振給CPU提供一個(gè)信號就可以了，因此普通石英晶振本身就不會有溫度補(bǔ)償，以及電壓補(bǔ)償?shù)茸饔谩?br />
那么熱敏晶振工作原理又是什么呢？熱敏晶振采用的原理就是在普通貼片晶振的基礎(chǔ)上增加了一顆熱敏電阻，以及一顆變?nèi)荻O管，利用了變?nèi)荻O管的容變功能在結(jié)合熱敏的傳感功能相結(jié)合，就變成了今天這個(gè)帶有溫度傳感功能的熱敏石英晶振，
| KDS晶振型號 | DSR1612ATH熱敏晶體 |
|---|---|
| 頻率范圍 | 38.4MHz |
| 諧波次數(shù) | Fundamental |
| 負(fù)載電容 | 7pF |
| 激勵(lì)電平 | 10μW (100μW max.) |
| 頻率公差 | ±10×10-6（at 25℃） |
| 串聯(lián)電阻 | 80Ω max. |
| 頻率溫度特性 | ±12×10-6 / -30?+85 ℃ |
| 保存溫度范圍 | -40?+125 ℃ |
| 熱敏電阻值 | 100kΩ (at +25℃) |
| 熱敏電阻B常數(shù) | 4250K (+25℃/+50℃) |
| 包裝單位 | 3000pcs./reel (φ180) |
其實(shí)帶有溫度傳感器的熱敏晶振并不能完全代替TCXO溫度晶振的工作原理，比如說KDS晶振中的一款DSB221SDN晶振,26.00M,1.8V,0.5PPM，單溫補(bǔ)的TCXO晶振，主要應(yīng)用是GPS以及北斗導(dǎo)航的功能，衛(wèi)星導(dǎo)航采用了DSB221SDN,26.00M,1.8V,0.5PPM接收的信號使CPU控制中心對線路導(dǎo)航的精準(zhǔn)偏差范圍在5-10米樣子。那么如果采用了帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振給CPU控制中心提供的信號接收到的線路導(dǎo)航精準(zhǔn)偏差可能就在200-300米的樣子，因?yàn)闊崦艟д癖旧淼木珳?zhǔn)精度就在±10PPM范圍，而TCXO溫補(bǔ)晶振的精準(zhǔn)精度偏差在±0.5ppm的范圍，所以熱敏晶振本身的精度缺陷，以及沒有完全滿足溫度補(bǔ)償作用的國內(nèi)，因此想要完全代替TCXO溫補(bǔ)晶振是不太可能的事情，起碼目前是做不到的。
那么帶有溫度傳感器的熱敏石英晶振研發(fā)出來是否一無用處呢？其實(shí)也不是的，帶有溫度傳感器的熱敏晶振研發(fā)出來自然有他的存在價(jià)值，之前都說了熱敏晶振的出現(xiàn)主要就是代替昂貴的溫補(bǔ)晶振，因?yàn)闊崦艟д竦某杀镜停a(chǎn)量快，比起溫補(bǔ)晶振來生產(chǎn)簡單快捷，所以成本也大大的降低了一半有多，因此熱敏晶振這個(gè)時(shí)候的出現(xiàn)就有了市場。
熱敏晶振的應(yīng)用范圍也比較小，比如手機(jī)市場這款，低端的智能手機(jī)，以及一些功能手機(jī)就可以采用熱敏晶振來替換原有的TCXO溫補(bǔ)晶振，為什么說低端的一些手機(jī)呢？原理很簡單，現(xiàn)在的手機(jī)幾乎都有帶導(dǎo)航功能，有些手機(jī)是自身帶有GPS接收信號，有些是沒有GPS接收信號，有GPS接收信號的手機(jī)在采用路線導(dǎo)航的時(shí)候可以使用移動終端的數(shù)據(jù)流量，也可以使用GPS接收來對路線導(dǎo)航，那么有些手機(jī)沒有GPS接收功能的話，在導(dǎo)航過程中就完全依賴于移動終端的數(shù)據(jù)流量來導(dǎo)航，像這樣的手機(jī)一般就會選擇使用帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振了，兩種導(dǎo)航的區(qū)別偏差也相對比較大，比如說帶有GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)航的手機(jī)，導(dǎo)航的精準(zhǔn)度在5米的范圍，那么使用了熱敏晶振的導(dǎo)航偏差就會達(dá)到100-500米的樣子，除了手機(jī)以外還有比如平板電腦，平板電腦又分為兩種，一種是可以打電話的，一種是不帶有通話功能的，帶有可以打電話功能的平板可以使用自生移動終端的數(shù)據(jù)流量來上網(wǎng)，也可以接收外來的無線流量上網(wǎng)，那么平板電腦也一樣有些帶有GPS接收功能，有些是不帶有GPS無線接收功能的，如果要采用GPS路線導(dǎo)航的話嗎，原理就跟手機(jī)的一樣了。
DAISHINKU CORP.(長谷川總統(tǒng):Sohei corp .)宣布開發(fā)和發(fā)布的石英晶體諧振器專用溫度傳感器的世界上最小的*大小。晶體諧振器和專用溫度傳感器是利用電子組件的時(shí)鐘脈沖源射頻和GPS功能在許多信息設(shè)備,如智能手機(jī)和平板電腦。近年來,信息設(shè)備變得越來越緊湊,功能非常低調(diào),而他們的性能和功能進(jìn)一步先進(jìn)。
這種趨勢導(dǎo)致相同的要求適用于石英晶振內(nèi)設(shè)備組件這樣的信息設(shè)備。我們一直生產(chǎn)晶體諧振器專用溫度傳感器大小為2520(2.5 x 2.0毫米)和2016(2.0 x 1.6毫米)。我們現(xiàn)在已經(jīng)成功地開發(fā)了一個(gè)進(jìn)一步規(guī)模模型在一個(gè)大小為1612(1.6 x 1.2毫米),代表一個(gè)世界上最小的*。芯片使用溫度專用溫度傳感器所提供的信息在一個(gè)石英晶體諧振器來控制溫度,水晶規(guī)范必須比通常的更精確的諧振器。例如,,切晶體溫度系數(shù)和拐點(diǎn)溫度根據(jù)晶體的大小和形狀各不相同。晶體的尺寸變得越來越小,控制質(zhì)量的均勻性就變得越困難。因此,更高精度的水晶生產(chǎn)過程是必需的。為了解決這個(gè)問題,我們建立了一個(gè)水晶設(shè)計(jì),不容易造成的變化處理,確保這個(gè)小模型的設(shè)計(jì)裕度等于或優(yōu)于傳統(tǒng)模型。我們也意識到更大的加工精度利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施實(shí)現(xiàn)連續(xù)和一致的質(zhì)量。包是優(yōu)化采用低調(diào)的溫度傳感器(NTC熱敏電阻)實(shí)現(xiàn)精簡和低調(diào)的,同時(shí)也確保可靠性等于現(xiàn)有的2520年和2016年水晶諧振器與專用溫度傳感器。
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