壓控晶體振蕩器參數(shù)及選型

yxcyangxing

＞ 壓控晶振的介紹
壓控晶振（VCXO，Voltage Controlled Crystal Oscillator）簡稱：VCXO是石英晶體振蕩器的一種，全稱：電壓控制晶體振蕩器，是一種與晶體諧振器串聯(lián)插入變?nèi)?a href="http://m.54549.cn/keyword/二極管" target="_blank" class="relatedlink">二極管，根據(jù)外部加入的電壓使二極管的容量發(fā)生變化，來達到輸出頻率可根據(jù)晶體諧振器的負載電容特性變化的晶體振蕩器。



＞ 構(gòu)成及原理
VCXO主要由石英諧振器、變?nèi)荻�極管和振蕩電路組成，其工作原理是通過控制電壓來改變變?nèi)荻�極管的電容，從而“牽引”石英諧振器的頻率，以達到頻率調(diào)制的目的。VCXO大多用于鎖相技術(shù)、頻率負反饋調(diào)制的目的。




＞ 壓控晶振特點
壓控晶振是由品質(zhì)因素極高的石英晶體振子（即諧振器和振蕩電路組成）。晶體的品質(zhì)、切割取向、晶體振子的結(jié)構(gòu)及電路形式等，共同決定振蕩器的性能。壓控晶體振蕩器具有以下特點：





＞ 壓控晶振的重要參數(shù)
如何選購一款合適的VCXO壓控晶振，主要從以下9個參數(shù)維度來考量。


①標稱頻率
標稱頻率是指壓控晶振（VCXO）在標準工作條件（如控制電壓為中間值、常溫、額定電源電壓）下的中心輸出頻率。它是VCXO的基準頻率，通常由內(nèi)部的石英晶體諧振器決定。

②頻率穩(wěn)定度(關(guān)鍵參數(shù))
指在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，與標稱頻率允許的偏差，用ppm(百萬分之一)表示。一般來說，穩(wěn)定度越高或溫度范圍越寬，價格越高。


③電源電壓
常用的有1.8V、2.5V、3.3V、5V等，其中3.3V應(yīng)用較廣。


④輸出方式
根據(jù)需求采用不同輸出（CMOS、CML、TTL、PECL、LVPECL、 LVDS、HCSL等）每種輸出類型都有它的獨特波形特性和用途。應(yīng)該關(guān)注三態(tài)或互補輸出的要求。

⑤工作溫度
常規(guī)工作溫度-40~+85℃，存儲溫度-55~+125℃，某些特殊場合如航天軍用等對溫度有更苛刻的要求。

⑥相位噪聲和抖動
相位噪聲和抖動都是衡量輸出時鐘 “純凈度” 的指標：它們描述的是信號在理想周期之外的隨機或確定性偏差 有多大，數(shù)值越小，時鐘越干凈，系統(tǒng)誤碼率越低。
1）相位噪聲（Phase Noise）
定義：在頻域上，信號頻譜的 “裙邊” 有多寬。
單位：dBc/Hz（相對于載波功率，每赫茲帶寬的噪聲功率）。
2）抖動（Jitter）
定義：在時域上，真實邊沿與理想邊沿的時間偏差（統(tǒng)計值）。
單位：ps（皮秒）。
相噪是頻域的噪聲功率分布，影響信號頻譜純度；抖動是時域的時鐘邊沿不確定性，決定時序精度。兩者本質(zhì)是同一現(xiàn)象的兩種表述方式，但優(yōu)化手段不同（如低噪聲電源改善相噪，PCB布局減少抖動）。


⑦牽引范圍
是針對壓控晶振的參數(shù)。帶有壓控功能的晶振為(VCXO) ，通過施加外部控制電壓(1.65±1.35V)使振蕩頻率可變的頻率偏差范圍，表示變化頻率（增大或縮�。┡c中心頻率的比值，范圍一般為±50ppm~±200ppm。 取決于VCXO的結(jié)構(gòu)和所選擇的晶體。


⑧封裝尺寸
與其它電子元件相似，石英振蕩器亦采用愈來愈小型的封裝。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。所以，小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折中。


⑨老化率
在所有其它條件都恒定不變的情況下，振蕩器的頻率仍會隨著時間推移而發(fā)生的漂移，這種長期漂移是由晶體元件和振蕩電路的其它元器件緩慢變化造成的，即晶振隨時間變化而引起的頻率變化量�？捎萌绽匣�(ppb/天)和年老化(ppm/年)表示。






＞ YXC壓控晶振選型推薦
· CMOS壓控晶振





＞ YSV310PR系列



產(chǎn)品特點：
* CMOS輸出
*10~250MHz頻率范圍任意編程
*寬牽引范圍：±50ppm（min.）
*低抖動：1.0ps typ.
*快速交付、交期靈活
*封裝：3.2x2.5mm、5.0x3.2mm、7.0x5.0mm
*應(yīng)用于太陽能光伏、鋰電池、10 GB以太網(wǎng)、SONET、SATA、SAS、光纖通道等 。




＞ YSV311PJ系列



產(chǎn)品特點：
*可編程壓控晶振
*多種電壓可選（1.8V、2.5V、3V、3.3V）
*15~250MHz寬頻率范圍任意編程
*CMOS輸出
*寬牽引范圍：±200ppm typ.
*超低抖動：0.15ps typ.
*封裝：5.0x3.2mm、7.0x5.0mm




· 差分壓控晶振





＞ YSV220PR系列





產(chǎn)品特點：
*壓控差分晶振VCXO
*10~1500MHz超寬頻率范圍任意編程
*多種電壓可選（2.5V、3.3V）
*寬牽引范圍
*輸出類型豐富（LVDS、LVPECL）
*快速交付、交期靈活
*封裝：3.2x2.5mm、5.0x3.2mm、7.0x5.0mm




＞ YSV221PJ系列





產(chǎn)品特點：
*15~2100MHz超寬頻率范圍任意編程
*多種電壓可選（1.8V、2.5V、3.3V）
*寬牽引范圍：±200ppm typ.
*輸出種類豐富（LVDS、PECL、HCSL、CML）
*超低抖動：0.163ps typ.
*封裝：5.0x3.2mm、7.0x5.0mm
Tips：小揚給大家送一個選型口訣
“先定頻點，再定可調(diào)范圍；小封裝省空間，大封裝低相噪；數(shù)字用 CMOS，高速用差分�！�  記住了嗎？