隨著智能終端的小型化和高性能發展,非常需要一種能夠產生穩定的時鐘參考信號的晶振器件,熱敏晶振(thermistor quartz crystal)就是在這樣背景下誕生的新型晶振品類。熱敏晶振具有接近溫補晶振(TCXO)的穩定度,以及小巧外形和較低的價格,是TCXO的最佳替代者。
熱敏晶振是通過補償網絡抵消溫度變化對晶振頻率的影響的。附加一個適當的芯片組,熱敏晶振的精確溫度補償功能就能發揮作用,可提供非常嚴苛的頻率穩定度。
補償思路是,補償網絡驅動鉗位網絡,鉗位網絡調節晶振的輸出頻率。工作中,配置的補償網絡用來感測晶振的周邊溫度,并持續進行頻率矯正,將晶振的頻率參數鉗位到標稱值。

圖1.熱敏晶振的溫度補償思路
在標準振蕩電路中,晶體諧振器的標稱頻率偏差是在室溫環境(+25°C)得出的,一般為5~10ppm。根據石英毛胚片的切割方向的不同,在指定的工作溫度范圍內會出現顯著的頻率偏移,這就是溫度穩定性。熱敏晶振讓用戶切實了解溫度反饋,并通過適當的補償措施讓晶振的頻率盡可能的穩定。采用補償網絡的效果明顯,目標是產生一個電壓信號,用來映射由于溫度變化導致的頻率偏移效果。如果應用矯正電壓,我們就能有效的去除溫度變化導致的頻率偏移,獲得一個十分穩定的頻率-溫度曲線。
技術優勢
將標準晶振和熱敏電阻(NTC:負溫度系數熱敏電阻)及變容二極管(Varactor Diodes)等一體化封裝,就構成了熱敏晶振。與傳統的將晶振和溫度傳感器分立式應用相比,新方法具有多項明顯優勢:(1)溫度傳感器可反饋實時的晶體溫度。(2)減少了元件數量,節省了PCB面積,簡化了電路設計。(3)與非補償晶振相比,具有明顯的頻率穩定性優勢。
?
圖2.熱敏晶振的技術優勢
簡言之,與標準晶體諧振器相比,熱敏晶振的頻率溫度穩定度提高了20倍以上,可取代目前精密應用中TCXO產品。
選型參考
熱敏晶振具有良好的頻率穩定性,頻率精度方面也較標準晶振大幅改進。通常,標準晶振頻差為±20ppm,熱敏晶振為±10ppm,而溫補晶振可達到±0.5ppm。例如,泰晶科技的T2520系列(19.2MHz/26.000MHz/38.4MHz)、T2016系列(19.2MHz/26.000MHz/38.4MHz)、T1612系列(26.000~76.800MHz)熱敏晶振頻率頻率穩定性為±10ppm,具有高穩定性和低老化性。其中,T1612采用陶瓷封裝,尺寸僅僅1.6mm*1.2mm*0.65mm,憑借頻率穩定性、BOM成本節約、PCB占位減小等優勢,廣泛用于高頻、寬溫類應用,包括小型無線設備、無線模塊、IoT設備、可穿戴設備、TWS藍牙耳機、健康設備和小型消費類產品。用戶選型要注意,除了參考規格書,熱敏晶振還可以根據應用需求進行定制。
? ? ? ?ymf
電子發燒友App













































































評論