恒溫控制晶體振蕩器（OCXO）的功能與作用
來源：http://m.ike-digital.com 作者：konuaer 2012年08月02
OCXO恒溫振蕩器晶體功能介紹與應用。
恒溫控制石英晶體振蕩器（OCXO）
CXO是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定，
將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器，
其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。在OCXO中，有的只將石英晶體振子置于恒溫槽中，
有的是將石英晶體振子和有關重要元器件置于恒溫槽中，
還有的將石英晶體振子置于內(nèi)部的恒溫槽中，
而將振蕩電路置于外部的恒溫槽中進行溫度補償，
實行雙重恒溫槽控制法。利用比例控制的恒溫槽能把晶體的溫度穩(wěn)定度提高到5000倍以上，
使振蕩器頻率穩(wěn)定度至少保持在1×10－9。
OCXO主要用于移動通信基地站、國防、導航、頻率計數(shù)器、頻譜和網(wǎng)絡分析儀等設備、儀表中
OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的
通常人們是利用熱敏電阻“電橋”構(gòu)成的差動串聯(lián)放大器，來實現(xiàn)溫度控制的
具有自動增益控制（AGC）的（C1app）振蕩電路，是目前獲得振蕩頻率高穩(wěn)定度的比較理想的技術方案
在近幾年中，OCXO的技術水平有了很大的提高。
在克服OCXO功耗較大這一缺點方面取得了重大突破。
該產(chǎn)品使用應力補償切割（SCCut）石英晶體振子制作的OCXO，
與使用AT切形石英晶振振子的OCXO比較，
具有高得多的頻率穩(wěn)定度和非常低的相位噪聲。
相位噪聲是指信號功率與噪聲功率的比率（C/N），
是表征頻率顫抖的技術指標。在對預期信號既定補償處，
以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲。
Bliley公司用AT切形晶體制作的NV45A
在補償點10Hz、100Hz、1kHz和10kHz處的相位噪聲分別為100、135、140和145dBc/Hz，
而用SC切割晶體制成的同樣OCXO，
則在所有補償點上的噪聲性能都優(yōu)于5dBc/Hz
恒溫振蕩器OCXO，頻率范圍為5～120MHz，
在－10～＋60℃的溫度范圍內(nèi)，
頻率穩(wěn)定度有±0.02、±0.03和±0.05ppm，
老化指標為±0.02ppm/年和±0.05ppm/年。
Oak頻率控制公司的4895型4.096～45MHz雙恒溫箱控制OCXO，
溫度穩(wěn)定度僅為0.002ppm（2×10－10）/0～75℃；
4895型OCXO的尺寸是50.8mm×50.8mm×38.3mm，
老化率為±0.03ppm/年。如果體積縮小一點，
在性能指標上則會有所犧牲。
Oak公司生產(chǎn)的10～25MHz表面貼裝OCXO，
頻率穩(wěn)定度為±0.05ppm/0～70℃。
PiezoCrystal的275型用于全球定位系統(tǒng)（GPS）的OCXO采用SC切形石英晶體振子，在0～75℃范圍內(nèi)總頻偏小于±0.005ppm，
最大老化率為±0.005ppm/年。
Vectron國際公司的CO－760型OCXO，
尺寸為25.4mm見方，高12.7mm，在OCXO產(chǎn)品中，
體積算是較小的。隨著移動通信產(chǎn)品的迅猛增長，
對OCXO的市場需求量會逐年增加。
OCXO的發(fā)展方向是順應高頻化、
高頻率穩(wěn)定度和低相位噪聲的要求，但在尺寸上的縮小余地非常有限。
韓國的Sunny－Emi等公司，都是生產(chǎn)石英晶體器件較大的廠商。
國內(nèi)生產(chǎn)石英晶體振蕩器等元器件的單位有原電子工業(yè)部第十研究所、
北京707廠、國營第875廠和一些合資企業(yè)等。
我國對人造石英晶體及其元器件的研究開發(fā)起步較早，
目前擁有的生產(chǎn)能力也較大。就石英晶體振蕩器而言，
與國外先進水平比較，主要是在片式化、小型化、
高頻化和頻率溫度特性等方面還存在差距。
盡快縮小這些差距，進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模，
提高產(chǎn)品性價比，是提高在國際市場上競爭力的必由之路。
與此同時，還要跟蹤該器件發(fā)展的新動向，
如，視頻發(fā)生器等振蕩器的研究與應用。
恒溫控制石英晶體振蕩器（OCXO）
CXO是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定，
將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器，
其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。在OCXO中，有的只將石英晶體振子置于恒溫槽中，
有的是將石英晶體振子和有關重要元器件置于恒溫槽中，
還有的將石英晶體振子置于內(nèi)部的恒溫槽中，
而將振蕩電路置于外部的恒溫槽中進行溫度補償，
實行雙重恒溫槽控制法。利用比例控制的恒溫槽能把晶體的溫度穩(wěn)定度提高到5000倍以上，
使振蕩器頻率穩(wěn)定度至少保持在1×10－9。
OCXO主要用于移動通信基地站、國防、導航、頻率計數(shù)器、頻譜和網(wǎng)絡分析儀等設備、儀表中
OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的
通常人們是利用熱敏電阻“電橋”構(gòu)成的差動串聯(lián)放大器，來實現(xiàn)溫度控制的
具有自動增益控制（AGC）的（C1app）振蕩電路，是目前獲得振蕩頻率高穩(wěn)定度的比較理想的技術方案
在近幾年中，OCXO的技術水平有了很大的提高。
在克服OCXO功耗較大這一缺點方面取得了重大突破。
該產(chǎn)品使用應力補償切割（SCCut）石英晶體振子制作的OCXO，
與使用AT切形石英晶振振子的OCXO比較，
具有高得多的頻率穩(wěn)定度和非常低的相位噪聲。
相位噪聲是指信號功率與噪聲功率的比率（C/N），
是表征頻率顫抖的技術指標。在對預期信號既定補償處，
以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲。
Bliley公司用AT切形晶體制作的NV45A
在補償點10Hz、100Hz、1kHz和10kHz處的相位噪聲分別為100、135、140和145dBc/Hz，
而用SC切割晶體制成的同樣OCXO，
則在所有補償點上的噪聲性能都優(yōu)于5dBc/Hz
恒溫振蕩器OCXO，頻率范圍為5～120MHz，
在－10～＋60℃的溫度范圍內(nèi)，
頻率穩(wěn)定度有±0.02、±0.03和±0.05ppm，
老化指標為±0.02ppm/年和±0.05ppm/年。
Oak頻率控制公司的4895型4.096～45MHz雙恒溫箱控制OCXO，
溫度穩(wěn)定度僅為0.002ppm（2×10－10）/0～75℃；
4895型OCXO的尺寸是50.8mm×50.8mm×38.3mm，
老化率為±0.03ppm/年。如果體積縮小一點，
在性能指標上則會有所犧牲。
Oak公司生產(chǎn)的10～25MHz表面貼裝OCXO，
頻率穩(wěn)定度為±0.05ppm/0～70℃。
PiezoCrystal的275型用于全球定位系統(tǒng)（GPS）的OCXO采用SC切形石英晶體振子，在0～75℃范圍內(nèi)總頻偏小于±0.005ppm，
最大老化率為±0.005ppm/年。
Vectron國際公司的CO－760型OCXO，
尺寸為25.4mm見方，高12.7mm，在OCXO產(chǎn)品中，
體積算是較小的。隨著移動通信產(chǎn)品的迅猛增長，
對OCXO的市場需求量會逐年增加。
OCXO的發(fā)展方向是順應高頻化、
高頻率穩(wěn)定度和低相位噪聲的要求，但在尺寸上的縮小余地非常有限。
韓國的Sunny－Emi等公司，都是生產(chǎn)石英晶體器件較大的廠商。
國內(nèi)生產(chǎn)石英晶體振蕩器等元器件的單位有原電子工業(yè)部第十研究所、
北京707廠、國營第875廠和一些合資企業(yè)等。
我國對人造石英晶體及其元器件的研究開發(fā)起步較早，
目前擁有的生產(chǎn)能力也較大。就石英晶體振蕩器而言，
與國外先進水平比較，主要是在片式化、小型化、
高頻化和頻率溫度特性等方面還存在差距。
盡快縮小這些差距，進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模，
提高產(chǎn)品性價比，是提高在國際市場上競爭力的必由之路。
與此同時，還要跟蹤該器件發(fā)展的新動向，
如，視頻發(fā)生器等振蕩器的研究與應用。
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