爱普生晶振TG-5510CA,是一种高稳定性的TCXO温补晶振,支持CMOS或限幅正弦输出,小体积晶振尺寸7.0x5.0mm,10脚贴片晶振,有源晶振,电源电压3.3V,频率范围提供10MHz至54MHz,小体积轻薄型,具有低电源电压,低抖动,低功耗,低相位噪声,耐高温,高稳定性等特点,温度可达105℃高温,高稳定性温补晶振,通常应用到工业,汽车电子,通信网络,5G基站,网络同步,BTS等大型高端设备上。
TG-5510CA温补晶振X1G006001004514用于5G基站应用
日本进口爱普生晶振TG5032CFN,是一款CMOS输出石英晶体振荡器,小体积晶振尺寸5.0x3.2mm有源晶振,四脚贴片晶振,具有超高稳定性温度补偿晶振,电源电压:2.375V至3.63V,频率范围:10MHz至40MHz。TG5032CFN有源晶振具有超小型,轻薄型,低电源电压,低抖动,低功耗,低相位噪声,低损耗,低耗能等特点。适用于医疗设备,汽车电子,移动通讯,GPS定位,无线蓝牙,智能手机,可穿戴设备等。
lora模块低抖动温补晶振TG5032CFN编码X1G005391001500
爱普生是日本有名的频率元件制造商,专业生产销售石英晶振,石英晶体振荡器,贴片晶振,晶体滤波器等.发展至今已是国际有名的晶体元件制造商,致力于为客户提供高性能,高可靠,高品质晶振产品。
TG2520SMN高精度温补晶振X1G005421021127适用于GPS应用
很多晶振的编码涵盖品牌,型号,频率,精度,负载/电压,温度,阻抗等信息。爱普生的晶振编码无源晶振系列MHZ所采用的前三个字均为“X1E”表示,而KHZ系列则是“X1A”表示,爱普生有源晶振则是用的“X1G”所表示的.这样看来是不是挺有规律的呢,第一眼就可以知道这款晶振编码是有源还是无源系列.
爱普生晶振TG5032SFN,是一款温补晶体振荡器,小体积尺寸5.0x3.2mm有源晶振,四脚贴片晶振,电源电压2.375V至3.63V,频率范围10MHz至40MHz,工作温度-40℃至+85℃,其中编码X1G005401000900,频率为20.000MHz,+/- 1.0ppm,是爱普生有源晶振的热销型号之一。具有超小型,轻薄型,低电源电压,低抖动,低功耗,低损耗,低耗能,高稳定性、快速起振等性能,该产品被广泛用于移动通讯,汽车电子,蓝牙AOA定位,智能手机,平板电脑,智能家居,LED显示屏等。
蓝牙AOA定位温补晶振TG5032SFN编码X1G005401000900
爱普生株式会社成立于1942年,是一家专为研发生产销售石英晶体,石英晶体振荡器,VCXO晶振,TCXO晶振,贴片晶振等频率元件制造商。所生产的爱普生TG2016SMN温补晶振,具有小体积,高精度,低功耗,低电源电压等特点。
TG2016SMN晶振体积为2.0x1.6x0.73mm,超小的尺寸,厚度超薄,重量轻。满足不同产品需求提供10MHZ~55MHZ频率范围,频率稳定,精度高。低电源电压可供: 1.8VTyp./2.8VTyp./3.0VTyp./3.3VTyp。爱普生晶振TG2016SMN温补晶振在产品中使用具有低噪音,低抖动,起振快,低功耗等特点,最适用于无线通信设备,GPS卫星导航,W-LAN,RF,网络设备等。
在进行系统测试时,被锁晶振采用高稳定度恒温晶体振荡器(10MHz±3Hz),GPS接收机选用LASSEN IQ型,采用5585B-PRS型铯原子频标作为频率参考,该铯原子频标可输出10MHz信号,具有较好的频率准确度及稳定度,其频率准确度优于5×10-12,秒级频率稳定度优于1×10-11/s。
采用相位比对的方法来测试被锁石英晶振的相对频率准确度,测试连接图如图5.1所示。将被锁定的晶体振荡器的10MHz频率信号和铯原子频标产生的10MHz频率信号分别作为开关门信号输入到精密时间间隔测试仪HP5370B(分辨率为20ps) 进行比对测试,HP5370B输出的时间间隔值与两个比对信号的相位差成正比。该时间间隔值的变化反映了两个信号的相位差的变化。计算相对频差的公式为:
其中,τ为取样周期;△T为在取样周期τ内两信号累积的相位差变化。由此式可以看出,△T的测量误差取决于HP5370B的时间间隔测量分辨率,最小为±20ps,也就是在ls闸门时间内相对晶振频率准确度为±2×10-11,但是随着采样时间r的增大,测量误差可以大大的减小,精度也不断提高。
由于天气等原因,对接收机工作有影响,所以做实验时适当选择比较好的天气。取样时间设定为40s,OCX0石英晶体振荡器在系统运行3小时后即进入锁定状态,开始对晶体振荡器锁定状态下与铯原子频标进行相位比对测试,记录系统连续工作10小时的数据,图5.2为OCXO晶振的频率准确度随时间的变化曲线。
从图5.2中可以看出,锁定后OCXO晶振的频率值在标称频率上下起伏,最大起伏约为9.0×10-11。通过计算,图5.2中所显示的频率平均准确度达到73×10-12,相对于所采用晶体振荡器的约5×10-10/d的老化率有明显改进,同时也说明晶振频率的漂移得到了一定程度的修正。
在进行石英贴片晶振频率稳定度测试时,由于实验室测频仪器测量的分辨率的有限,ls和10s的稳定度由直接测频法计算得到,而100s、1000s、5000s和10000S由比相间接测频法计算得到,相位比对数据采用上面图5.2中所采集的数据。锁定后, OCXO的频率稳定度测试结果如表5.1所示:
从表51中可以看出,锁定后的OCXO恒温晶体振荡器的短期稳定度基本保持了其本身的指标,而其中长期稳定度不是非常理想,这是由lPPS中存在的中长期相位漂移以及Kalman滤波和PID控制参数还不是很合理造成的,但总体较其本身指标,有一定程度的提高。因此,后续工作需要增大滤波时间常数,进一步继续优化 Kalman滤波和PID控制模型的参数,使得 Kalman滤波的收敛值更小,对OCXO晶振频率的调整幅度和频度更低。
高精度的时间测量是实现驯服保持的基础,一般都使用比时法测频差的方法实现对OCXO晶振的锁定,其中最常用的方法就是直接计数法,即在有待测时间间隔构成的闸门信号中填入脉冲,通过必要的计数电路,得到填充脉冲的个数后再乘以填充周期便可计算出待测的时间间隔。但是这种方法的测量精度很低,主要取决于填充脉冲的频率,频率越高测量精度越高,但在实际应用中,这会大大提高对相应器件和线路的要求,同时还存在±1个字的量化误差,直接计数法如图4.3
所示:
其它常用的时间间隔测量方法还有模拟内插法、游标法、量化延迟法、时间幅度转化法,虽然这些方法都具有很高的测量分辨率,但是它们的测量范围都很小,于是考虑将直接计数法和上述某一种高分辨率测量方法相结合的测量方法, 从而可以同时兼顾到测量分辨率和测量范围。
本文采用将直接计数法和时间一幅度转化法相结合的时间间隔测量方法,对时间间隔闸门首先用直接计数法计数,由图43所示,T为被测时间间隔值,T为由直接计数法计算得到的时间间隔测量结果,T和T2分别代表代表时间间隔的开始信号和结束信号与计数时钟信号之间的不同步部分,即直接计数法中存在的石英晶振量化误差部分,而这两部分短时间间隔值由采用时间一幅度转换法来测量。因此被测时间间隔值可由下式计算得到:
TX=TN+T1-T2 式(4-1)
由于输入到时间间隔测量模块的两信号为来自GPS接收机的IPPS信号和OCXO晶振分频得到的1Hz信号,分别以待测闸门的上升沿和下降沿作为短时间间隔T和T的开门信号,以紧随它们的第一个填充信号的上升沿和下降沿作为关门信号。
因为填充脉冲为OCXO石英晶体振荡器输出的10MHz信号,理论上1Hz信号和填充脉冲的上升沿是严格对齐的或者有一个固定的相位差,所以可以认为结束信号与填充脉冲之间的相位关系不再是随机的,而是相关的。也就是在该系统中只需考虑待测时间向间隔开门后的短时间间隔T,而不必考虑关门后的短时间间隔T2,所以待测时间间隔变为T=T+T1,时间一幅度转换法的原理图如图4.4所示同。
具体电路实现时采用CPLD和带有AD转换器的单片机MSP430F247)以及外围的电流源电路、高度开关、放电MOS管等构成,充放电电路如图45所示。
CPLD用于取出直接计数法中计数时钟信号和代表被测时间间隔闸门的开始信号和结束信号之间的不同步部分,并将它们转化为窄脉冲输出。当短时间间隔脉冲CH1的开门信号输入到三极管Q1的基极时,用+5V的直流电源对电容进行充电,以实现时间一幅度初步转换;当短时间间隔闸门的关门信号到来时,三极管截止,停止充电并保持充电电压。
晶振信号调理电路将其幅度调理到单片机AD转换器的输入范围内后送入单片机的AD转换器进行转化,完成转化后向效应管BS170发出个复位信号CH_2,使场效应管导通,电容迅速放电,为下一次测量做好准备最后单片机根据AD转换结果,计算出对应的时间间隔值,从而完成了一次完整的测量过程。
这种方法的优点是测量分辨率高,转换时间短。但不足之处就是转换存在非线性误差,因此使用前需要对其校准,将时间间隔随时间变化的两路不同源信号同时输入测量模块和HP5370B,进行测量范围内的约40点逐点校准,而后将校准数据存入单片机自带的Fash存储器,测量时査表并线性拟合得到结果,该区间内根据式(4-2)按线性关系计算该电压值所对应的短时间间隔值T1.
其中U为AD转换得到的电压值,Um和U-分别为所对应电压区间的上限电压值,Tm和T分别为Um和Um所对应的标准时间间隔值,这样就在一程度上减小了非线性误差。
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石英晶体振荡器的压电效应以及等效电路原理
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