A fejlett TCVCXO-k ideálisak a kis cellás alkalmazások számára

Badár Sándor - Kutya világ kiállítás Magyarországon,azt hittem hogy a fejlett nyugat..! stb (Július 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

A TCVCXO technológiát olyan pontig fejlesztették ki, ahol életképes megoldás olyan alkalmazásokban, ahol korábban csak OCXO-k álltak rendelkezésre

A vezeték nélküli kommunikáció és egyéb eszközök növekedése kis cellák iránti keresletet idézett elő, amelyet néha femtocelláknak neveztek, mint például a sejttornyok terhelésének eltávolítása és közvetlenül az internetre történő átvitel. A közelmúltig a kis cellákban a frekvenciavezérlés igényeit az OCXO-k teljesítették, mivel rendkívül pontos, stabil időmérő eszközökre van szükség.

Az IC technológia és a kristálygyártás előrehaladása a TCVCXO-k fejlesztéséhez vezetett, amelyek elhomályosították a TCXO és az OCXO közötti történelmi különbségeket. Ahogy a technológia javult, az oszcillátorok mindkét típusának működése megnehezítette számos tervező számára, hogy meghatározhassa, mely technológia alkalmas egy adott alkalmazásnak. A TCVCXO technológiát olyan helyre fejlesztették ki, ahol életképes megoldás olyan alkalmazásokban, ahol korábban csak OCXO-k álltak rendelkezésre.

TCXO technológia

A TCXO egy feszültségvezérelt kristály oszcillátor, amelyen a feszültségvezérlő csappal ellátott korrekciós feszültség van. Ez a feszültség a hőmérsékletet változtatja, hogy a frekvencia visszaálljon névleges értékre. Ez az ingadozó feszültség a kristályt a specifikáció teljes frekvenciatartományán keresztül gyakorolja. A kristályokkal kapcsolatos kérdések, például a kapcsolt üzemmódok nem korrigálhatók, és a létrejövő frekvencia-hőmérsékleti görbe felszínén helyezkednek el. Ez teszi a kristály tervezését és gyártását a TCXO nehéz és kritikus részévé.

A TCXO-k többsége feszültség-vezérlési funkciót is igényel. Ez lehetővé teszi a frekvencia pontos beállítását, a hosszú távú öregedéshez való alkalmazkodást és az eszköz fázison keresztüli lezárását más forrásokhoz. Egy emperature-kompenzált feszültségvezérelt kristály oszcillátor (TCVCXO) működik a kristályon megjelenő terhelési kapacitás beállításával. A legtöbb kis cellás követelmény tartalmaz egy feszültség-vezérlési lehetőséget.

Kis cellás TCXO műszaki követelmények:

Általában a kis sejtek ± 0, 1 ppm-es stabilitást igényelnek egy meghatározott hőmérsékleti tartományban. Az egyik gyakoribb specifikáció 0 ° C és 80 ° C közötti, ± 5 ppm-es pullability a feszültség-ellenőrző funkció. Az elmúlt néhány évben csak a kristálytechnika fejlődött addig a pontig, ahol megbízhatóan kompenzálták ezt a szintet. Számos technikai kérdés merül fel ezeknek a kristályoknak a gyártásában. A TCVCXO kristályainak rendkívül alacsony öregedési jellemzőkkel, valamint rendkívül alacsony hiszterézis-jellemzőkkel kell rendelkezniük.

Az 1. ábra a kissejtű TCVCXO frekvencia-hőmérsékletét és hiszterézisét mutatja. Egészen a közelmúltig ezt a teljesítményszintet jellemzően az OCXO birodalmába delegálták. A továbbfejlesztett félvezetők és az optimális kristálytervezési és gyártási folyamatok lehetővé teszik a TCXO-k versenyképességét a ± 0, 1 ppm stabilitás területén. Ezek az eszközök jellemzően TCVCXO-k. Korrekciós feszültségre van szükség a sodródás és a hosszú távú öregedési jellemzők gyakoriságának beállításához.

A frekvenciabeállítás általában az NTP, PTP (IEEE-1588) megvalósításával történik. Ezek a TCXO-k nagyon alacsonyak az öregedési sebességgel és nagyon vonalasak a vezérlési feszültséggel kapcsolatban. A pontos kompenzáció, az alacsony hiszterézis, az alacsony öregedési arány és az alacsony energiafogyasztás teszik ezt a készüléket ideális megoldás a kis cellás alkalmazások számára. Ezek az eszközök körülbelül 2 mA áramot használnak. Ennek az alkalmazásnak az OCXO körülbelül 100 mA áramot igényel az alkalmazáshoz. A méret, az energiaigény és a felmelegedési idő a hagyományos OCXO-kat jelentősen hátrányba hozza az ehhez az alkalmazáshoz tervezett TCVCXO-khoz képest.

1. ábra A fentiekben bemutatott ábra a kis cellás minőségű TCVCXO frekvencia-hőmérséklete és hiszterézise.

OCXO technológia

A fagyasztott kristály oszcillátorokat (OCXO-kat) tipikusan nagy pontosságú frekvenciavezérlő alkalmazásokhoz használják. Ez a technológia felmelegíti a kristályt és a hozzá tartozó oszcillátor áramkört a kristály felső fordulópontjáig. A 2. ábra az OCXO alkalmazásban használt felső fordulópontot mutatja be.

2. ábra A fenti ábrán látható az OCXO alkalmazásban használt felső fordulópont.

Az ilyen oszcillátorok kristályait úgy állítják elő, hogy a felső fordulópont a legmagasabb meghatározott hőmérsékleti tartomány felett legyen. A kristályt és a hozzá tartozó áramkört felmelegítik és egy keskeny hőmérsékletű ablakot tartanak a kristálynak ezen a pontján, és a készüléket ezen a hőmérsékleten frekvencián hangolják.

Az OCXO előnye, hogy csak a nagyon keskeny hőmérsékletű ablakot használja, jellemzően néhány fokkal vagy annál kisebb mértékben. Ez nagymértékben csökkenti a kristályban a nemkívánatos módok izgalmas esélyét. Ezzel ellentétben a TCVCXO elektromosan kompenzálja a kristály jellemzőjét. Ez nagy hangsúlyt fektet a felhasznált kristályok minőségére.

Az 1. táblázatban szereplő adatok, amelyeket a kereskedelemben beszerezhető, off-shelf OCXO-kból és a kissejtű TCVCXO-kból vettek fel, körvonalazják a figyelembe veendő különbségeket.

Az OCXO-k történelmileg előnyt élveztek, mivel a feszültség-vezérlő funkcióknak a maximális vagy a minimális értékre történő változtatásakor kisebb a stabilitás változása. A kis cellás minőségű TCVCXO-khoz használt félvezetőknek van kompenzációs áramköre ennek a funkciónak. A smalle-méret, az alacsonyabb áramerősség követelményei és a gyorsabb stabilizációs idő mellett a TCVCXO-k az OCXO-k költségének töredékei, és ideális választás a kis cellák számára.

Dave Kenny, a Pletronics, a www.pletronics.com alelnöke