在理论上,电子电路中多谐振荡电路频率最高能达到多少?

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内容提示:门电路多谐多谐振荡電路器

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可以提供稳定频率电子表中用來记数,你要用到什么东西里呢 石英震荡器 石英晶体多谐振荡电路器是目前精确度和稳定度最高的多谐振荡电路器广泛应用于全球定位系统(GPS)和移动通信等各种系统中。石英晶体多谐振荡电路器是由品质因素极高的谐振器(石英晶体振子)和多谐振荡电路电路组成晶體的品质、切割取向、晶体振子结构及电路形式等因素共同决定了多谐振荡电路器的性能。国际电工委员会(IEC)将石英晶体多谐振荡电路器分为4类:即普通晶体多谐振荡电路器(SPXO)、电压控制式晶体多谐振荡电路器(VCXO)、温度被偿式晶体多谐振荡电路器(TCXO)、电压控制式晶體多谐振荡电路器(OCXO)当前石英晶体多谐振荡电路器的发展,不仅表现在系列品种的增加和市场需求量的增长方面而且体现在产品技術创新上。技术方面主要有以下几点: a.小型化、薄型化和片式化为满足以移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短、小的要求石英晶体哆谐振荡电路器的封装由传统的裸金属外壳向覆塑料金属和陶瓷封装转变,近年来TCXO器件平均缩小了30多倍有的近100倍。采用SMD封装的TCXO的厚度不足2mm5×3mm尺寸的器件已经上市。在几种主要类型的石英晶体多谐振荡电路器中TCXO的体积缩小最明显,其次是VCXO石英晶体多谐振荡电路器体积嘚进一步缩小,使得晶体振子的频率可变范围变小并使温度被偿困难化。同时片式封装的回流焊作业至少要在240℃下一直持续约10秒钟,洳不采取局部散热措施很难使石英晶体振子的频率偏移量控制在±0.5×10 -6范围内,需要说明的是:此类器件远未进入微型化的极限体积的進一步缩小仍有一定的余量。 b.高精度与高稳定化移动通信技术的发展之所以能使石英晶体多谐振荡电路器焕发出勃勃生机关键在于其具囿很高的频率精度和稳定度,目前即使是无补偿式的晶体多谐振荡电路器其总精度也能达到±25ppm。在TCXO、VCXO和OCXO三种类型的器件中OCXO的频率稳定喥最高,面VCXO的频率稳定度则相对稍许逊色一些 在0~70℃范围内,VCXO的频率稳定度一般为±0.0001~5ppmVCXO主流产品的频率稳定度大多控制在±25ppm以下,频率调整范围可达±25~±100ppm老化率低于±2ppm/年。目前OCXO产品的一般水平是:频率稳定度在±0.001ppm(-20~60℃),年老化率低于±0.05ppm虽然OCXO体积较大,但在精密频率计数器、频谱及网络分析仪、基站及导航等领域中仍被广泛应用 c.低噪声,高频化在全球定位系统(GPS)中是不允许频率颤抖的楿位噪声则是表征多谐振荡电路器频率颤抖的一个重要参数。对OCXO器件来说GPS系统往往要求其具有较高的抑制相位噪声的能力。这使得OCXO主流產品的相位噪声性能有了很大改善目前除VCXO外,其它类型的晶体多谐振荡电路器的最高输出频率一般不过200MHz目前,提高VCXO多谐振荡电路频率主要依靠石英晶体SAW谐振器、变容二极管、串联电感器及放大器组成的压控SAW多谐振荡电路器(VCSO)来完成 在GSM和PDC等移动电话所有的多谐振荡电蕗器中,频率较高的是UCV4系列压控多谐振荡电路器(VCO)其频率范围为650~1700MHz,电源电压为2.2~3.3V工作电流为8~10mA。 d.低功耗启动快 不同类型的石曲晶体多谐振荡电路器的工作电压不同,但应尽可能的采用3.3V的电源电压低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势,目前很多TCXO和VCXO产品的电流損耗不超过2mA 石英晶体多谐振荡电路器在快速启动技术方面也取得了突破性进展。日本精工、爱普生公司生产的VG-2320SC型VCXO石英晶体多谐振荡电路器在±0.1ppm规定值范围内其频率稳定时间小于4ms。在1ms以内输出多谐振荡电路信号的振幅可达到额定值的90%.日本东京陶瓷公司生产的表面贴装TCXO在哆谐振荡电路启动4ms后,其幅值可达到额定值的90%OAK公司的10~25MHz的OCXO等产品则可在5分钟的预热时间内达到±0.01ppm的稳定度。 此外目前绝大多数石英晶體多谐振荡电路器的输出逻辑与TTL、高速CMOS(HCMOS)或TTL/HCMO S兼容,因而提高了器件的适应性和设计的灵活性 1.2 石英晶体滤波器 单片晶体滤波器(MCF)是在石英基片表面配置若干金属电极而构成的带通和带阻滤波器。 它利用压电效应的能陷理论来选择电极振子的几何尺寸、返回频率和电极振孓间矩以控制超声波的声学耦合,从而达到滤波的目的其特点是频率选择度十分陡峭、损耗低、稳定性好、阻带衰减高,现已在移动通信设备中大量使用是必不可少的初级中频滤波器,对提高整机灵敏度和抗干扰能力具有重要作用国外MCF产品实用化水平为:中心频率為几MHz~150MHz,带宽0.001~0.1%频道间隔1 2.5~25kHz,最小封装尺寸为8×8× 3.2mm重量为0.4g。 MCF目前的发展方向集中在开发新型压电材料、扩展带宽、减少带内延时波动、增大带外衰减、扩充和提高中频点和线性度并使封装尺寸进一步小型化和片式化 2 石英晶体元器件的应用领域 石英晶体元器件主要用于通信、计算机、彩色电视机、钟表、音像制品、其它家用电器、电子玩具、医用电子设备、汽车电子、广播电视设备以及仪器仪表等各个方面。 2.1 通信 石英晶体元器件可大量用于电话终端机、程控交换机、移动电话、无线电话、传呼机、传真机、无线通信、微波通信、卫星通信、通信海缆工程和通信地缆工程近几年来移动通信作为中国信息产业的支柱产业得到了高速发展,据统计1993年中国的移动电话用户为1300萬户,到1998年底已发展到2498万户2000年已达到5000万以上,2001年中国的移动电话用户将达到2亿。而每部电话需要三种石英晶体产品即温度晶振、石渶晶体元件及单元片晶体滤波器,因此石英晶体元器件的微型化和片式化将大大促进单机的小型化发展目前中国蜂窝移动通信市场大部汾被外国公司占领,而这些外国公司的基础元器件也都是从外国直接采购的其整机的国产化率比较低,国家每年要花费大量的外汇从国外进口基础晶体元器件 2.2 计算机 石英晶体元器件可大量用于各类大中型计算机,尤其在微机及其周边设备中用量更大 一台多媒体微机大約使用10只晶体元器件。在打印机、调制解调器、扫描仪中都要用到晶体元器件 2.3 钟表 屏蔽机箱上绝不允许有导线直接穿过。当导线必须穿過机箱时一定要使用适当的滤波器,或对导线进行适当的屏蔽 干扰抑制滤波技术   滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰,为實现这两大功能而设计的网络都称为滤波器通常按功用可把滤波器分为信号选择滤波器和电磁干扰(EMI)滤波器两大类。   信号选择滤波器昰以有效去除不需要的信号分量同时是对被选择信号的幅度相位影响最小的滤波器。   电磁干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器电磁干扰滤波器常常又分为信号线EMI滤波器、电源EMI滤波器、印刷电路板EMI滤波器、反射EMI率波器、隔离EMI滤波器等几类。   线路板上的导线是最有效的接收和辐射天线由于导线的存在,往往会使线路板上产生过强的电磁辐射同时,这些导线又能接受外部的电磁幹扰使电路对干扰很敏感。在道线上使用信号滤波器是一个解决高频电磁干扰辐射和接收很有效的方法脉冲信号的高频成分很丰富,這些高频成分可以借助导线辐射使线路板的辐射超标。信号滤波器的使用

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