恒温晶振是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥"构成的差动串联放大器，来实现温度控制。

恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点

  1) 每一个单独指标必须单独测试,不能同时测试几种指标,也不能同时测试几只晶振。

  2) 测试时要严格按照标准的测试电路和测试环境进行测试。

  3) 在没有相当的测试设备和测试人员的情况下,不建议客户自行测试晶振,更不能随意调试晶振,测试设备 的等级应至少比晶振指标高一个数量级。

  4) 对不同厂家的产品,尤其是来自不同国家的产品,有一些指标的测试方法不尽相同,应提前了解各厂家的 异同点,统一意见,以减少不必要的麻烦。

  5) 对一些短期指标如频率精度,开机特性等,应多做几次重复的测试,以减少测试结果的偶然性。

恒温晶振 OCXO 选型和采购时应该注意的问题

  1) 不要一味追求高指标,因为高指标意味着成本大幅度增加,交货期加长;

  2) 注意封装的可替代性,尽量不选用非标准封装;

  3) 尽量不要压缩交货期限;

  4) 了解厂家情况的时候,应该着重考察厂家的晶体来源、工艺控制能力;

  5) 如果可能的话,应允许在研发阶段就让厂家参与到指标的确认工作中。

恒温晶振、温补晶振主要技术指标定义的 IEC 标准

  1)标称频率(Nominal frequency)

IEC 标准定义:石英晶体振荡器标明的工作频率。

  2)中心频率偏差 (Frequency accuracy)

IEC 标准定义:在基准点温度环境(25 ± 2 ℃ )和中心控制电压时,测得的频率值与标称频率的偏差。

  3)频率调谐范围(Frequency adjustment range)

IEC 标准定义:用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。

注:调整的目的:

  1)把频率调到规定调整范围内的任一特定值。

  2)由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后,能够把振荡器频率修正到规定值。

调整的方式:

  3)调节方式有机械调节和电压调节两种 4)可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。

  4)工作温度范围 (Operating temp. range)

IEC 标准定义:振荡器能够正常工作,其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。 注:

  1)工作温度范围的下限越低,振荡器功耗越大,同时石英晶振频率温度稳定度越难实现。

  2)工作温度范围的上限越高,晶体拐点设置越高, 晶体成本上升越多。

  3)压控特性(电压范围、极性、线性、压控输入阻抗)

IEC 标准定义:当控制电压变化时,引起的振荡器输出的频率、波形特征等电特性的变化。注:

  1)电压范围:用来调节频率的电压的可调范围。常见的有 0~3.3V, 0.3~3.0V, 0~ 5V, 0.5~4.5V 等。

  2)压控范围:压控电压在电压范围内变化的时候,振荡器的频率能够变化的范围。

  3)极性:当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候,压控极性为正极性,反之为负极性。

  4)线性度:理想的压控电压和频率变化量的关系是线性的,但实际上总会有所偏差, 这个偏差就是表征理 想程度的压控线性度, 通常用百分比表示。

  5)如果系统不能给出稳定的电压信号, 或者对输出频率有严格 的控制要求时, 通常贴片晶振的振荡器可以自己给出经过稳压后的精准的电压供压控电压用, 这个精准的电压就是参考 电压。

  6)输出波形(Output waveform)