恒温晶振与温补晶振的区别

晶振简介（OCXO恒温、 MCXO数补、VCXO压控、VCTCXO、VCOCXO）各种晶振简介1. 普通晶振Packaged Crystal Oscillator（PXO）：是⼀种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，晶振的频率稳定度取决于其内部所⽤晶体的性能，频率稳定度在10-5量级，⼀般⽤于普通场所作为本振源或中间信号，是晶振中最廉价的产品。

2. 温补晶振Temperature Compensated Crystal Oscillator（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进⾏补偿，以达到在宽温温度范围内满⾜稳定度要求的晶体振荡器。

⼀般模拟式温补晶振采⽤热敏补偿⽹络。

补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级，由于其良好的开机特性、优越的性能价格⽐及功耗低、体积⼩、环境适应性较强等多⽅⾯优点，因⽽获⾏了⼴泛应⽤。

3. 压控晶振Voltage Controlled Crystal Oscillator（VCXO）：是⼀种可通过调整外加电压使晶振输出频率随之改变的晶体振荡器，主要⽤于锁相环路或频率微调。

压控晶振的频率控制范围及线性度主要取决于电路所⽤变容⼆极管及晶体参数两者的组合 4. 恒温晶振Oven Controlled Crystal Oscillator（OCXO）：采⽤精密控温，使电路元件及晶体⼯作在晶体的零温度系数点的温度上。

中精度产品频率稳定度为10-7~10-8，⾼精度产品频率稳定度在10-9量级以上。

主要⽤作频率源或标准信号 5. 电压控制－温补晶体振荡器（VCTCXO）温度补偿晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。

6. 电压控制－恒温晶体振荡器（VCOCXO）恒温晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。

晶振的应⽤：晶体振荡器被⼴泛应⽤到军、民⽤通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，⽆线电综合测试仪，BP机、移动电话发射台，⾼档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。

恒温晶振、温补晶振选用指南晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，无线电综合测试仪，BP机、移动电话发射台，高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。

它有多种封装，特点是电气性能规范多种多样。

它有好几种不同的类型：电压控制晶体振荡器（VCXO）、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、恒温晶体振荡器（OCXO），以及数字补偿晶体振荡器（MCXO或DTCXO）,每种类型都有自己的独特性能。

如果您需要使您的设备即开即用，您就必须选用VCXO或温补晶振，如果要求稳定度在0.5ppm以上，则需选择数字温补晶振（MCXO）。

模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm～0.5ppm之间的需求。

VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。

在不需要即开即用的环境下，如果需要信号稳定度超过0.1ppm 的，可选用OCXO。

频率稳定性的考虑晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性，它是决定振荡器价格的重要因素。

稳定性愈高或温度范围愈宽，器件的价格亦愈高。

工业级标准规定的-40～+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯，倘若-30～+70℃已经够用，那么就不必去追求更宽的温度范围。

设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要，然后规定振荡器的稳定度。

指标过高意味着花钱愈多。

晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。

根据目标产品的预期寿命不同，有多种方法可以减弱这种影响。

晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化，也就是说在产品使用的第一年，这种现象才最为显著。

例如，使用10年以上的晶体，其老化速度大约是第一年的3倍。

采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况，也可以采用调节的办法解决，比如，可以在控制引脚上施加电压（即增加电压控制功能）等。

与稳定度有关的其他因素还包括电源电压、负载变化、相位噪声和抖动，这些指标应该规定出来。

对于工业产品，有时还需要提出振动、冲击方面的指标，军用品和宇航设备的要求往往更多，比如压力变化时的容差、受辐射时的容差，等等。

5g设备中的晶振
5G设备中的晶振属于晶振大家族中的高端有源晶振系列（别称：石英晶体振荡器，钟振，OSC）。

其主要类型和特点如下：
- 普通晶体振荡器（OSC）：通常用作微处理器的时钟器件。

- 电压控制式晶体振荡器（VCXO）：精度较高，通常用于锁相环路。

- 温度补偿式晶体振荡器（TCXO）：采用温度敏感器件进行温度频率补偿，频率精度更高，通常用于通信设备，如手机，GPS 定位等。

- 恒温控制式晶体振荡器（OCXO）：将晶体和振荡电路置于恒温空间内，以消除外围环境温度变化对频率的影响。

OCXO 频率精度最高，其输出频率的稳定性较以上三种类型振荡器也属于最高，通常被应用在对精度有极高要求的特殊领域，如军工，航空航天。

随着5G技术的不断发展，高端有源晶振的封装尺寸也日益小型化，目前常见的封装尺寸有：3.2x2.5mm、2.5x2.0mm、2.0x1.6mm。

这些小型化的晶振为超薄携带型设备提供了良好的条件，也为5G网络设备的高速处理和高精度处理提供了保障。

恒温晶振预热时间
恒温晶振的预热时间是一个重要的参数，它指的是晶振在开始正常工作之前需要进行的稳定温度运行时间。

预热时间的长短直接影响到晶振的性能稳定性和精度。

一般来说，晶振的预热时间取决于晶振的类型、封装、工作温度范围等因素。

首先，从晶振类型角度来看，例如TCXO（温补晶振）和OCXO （高稳定性温补晶振）相对于普通的晶振，由于其内部结构和工作原理的不同，预热时间也会有所差异。

一般来说，TCXO的预热时间在几分钟到十几分钟不等，而OCXO可能需要数小时的预热时间。

其次，晶振的封装形式也会对预热时间造成影响。

通常来说，大型封装的晶振由于热容量较大，预热时间可能会更长，而微型封装的晶振则可能需要较短的预热时间。

此外，工作温度范围也是影响预热时间的因素之一。

在较宽温度范围内工作的晶振，由于需要适应不同温度下的工作环境，其预热时间可能会相对较长。

需要注意的是，预热时间是为了让晶振内部的温度稳定在工作
温度附近，以确保其性能稳定。

在实际应用中，为了获得更好的性能，一般建议按照晶振厂家提供的规定预热时间进行操作。

总的来说，预热时间是确保晶振正常工作的重要环节，需要根据具体的晶振类型、封装形式和工作环境来确定合适的时间长度。

在实际使用中，严格遵守厂家的规定，并结合实际情况进行调整，可以更好地发挥晶振的性能。

XO全名是Crystal Oscillator，晶体震荡器，当晶体受到外力作用时，在它的某些表面会产生电荷，这种现象称为压电效应，如下图[1] :利用这特性，厂商会把晶体作切割，让它震荡出特定的频率。

理想上，当然希望震荡频率不管在任何温度下，都很稳定，不要飘移，然而事实上，XO的震荡频率，很难不随着温度而有所漂移，于是有人把XO加入电压控制与温度补偿的技术使其震荡频率不管在任何温度下，都能尽可能稳定这就是VCTCXO ( Voltage Controlled Temperature Compensation XO)，如下图[1] :由上图可看出，震荡频率方面，VCTCXO比XO的稳定多了不管是高温还是低温。

但与XO相比，VCTCXO也有一些缺点，例如成本高，另外因为VCTCXO需要一组控制电压的讯号，TRK_LO_ADJ，而TRK_LO_ADJ以PDM(Pulse Density Modulation)波形传送控制讯号，有很强的谐波成份，因此都需要额外的RC低通滤波器[3]。

这增加了成本与空间，在空间极为有限的手机产品中，空间的缩减是一大考虑。

而XO不仅比VCTCXO便宜，在空间的缩减上，也比VCTCXO省空间，而耗电流也比VCTCXO小，且温度承载范围，也比VCTCXO来的广。

因此高通平台在7系列，采用的是VCTCXO，但到了8系列，几乎一律采用XO[1]。

而XO与VCTCXO 的比较如下:为了克服XO频率稳定度不高的缺失，其校正会比VCTCXO来的复杂，由于XO 的震荡频率，会随温度改变，如果把XO在不同温度下的震荡频率飘移程度，用图形表示，横轴为温度，纵轴为震荡频率飘移程度，即FT 曲线( Frequency-Temperature Curve )，每颗XO都有这样的曲线，该曲线若用方程式表示，如下式:不同的参数值，会有不同的FT曲线，所以XO的校正，就是找出最佳曲线的参C，就是室温下( 25度~ 30度)，所对应到的频率飘移。

石英晶体振荡器石英晶体振荡器是由品质因素极高的谐振器（石英晶体振子）和振荡电路组成。

晶体的品质、切割取向、晶体振子结构及电路形式等因素共同决定了振荡器的性能。

它是目前精确度和稳定度最高的振荡器，广泛应用于全球定位系统（GPS）和移动通信等各种系统中国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：恒温晶体振荡器（OCXO）温度补偿晶体振荡器(TCXO)普通晶体振荡器(SPXO)压控晶体振荡器(VCXO)1) 恒温晶体振荡器(以下简称OCXO)这类型晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术，将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作点，使槽体保持恒温状态，在一定范围内不受外界温度影响，达到稳定输出频率的效果。

这类晶振主要用于各种类型的通信设备，包括交换机、SDH传输设备、移动通信直放机、GPS接收机、电台、数字电视及军工设备等领域。

根据用户需要，该类型晶振可以带压控引脚。

OCXO 的工作原理如下图3所示：OCXO的主要优点是，由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的，由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好。

主要缺点是功耗大、体积大，需要5分钟左右的加热时间才能正常工作等。

2) 温度补偿晶体振荡器(以下简称TCXO)。

其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段，主要原理是通过感应环境温度，将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率，达到稳定输出频率的效果。

传统的TCXO是采用模拟器件进行补偿，随着补偿技术的发展，很多数字化补偿大TCXO开始出现，这种数字化补偿的TCXO 又叫DTCXO，用单片机进行补偿时我们称之为MCXO，由于采用了数字化技术，这一类型的晶振再温度特性上达到了很高的精度，并且能够适应更宽的工作温度范围，主要应用于军工领域和使用环境恶劣的场合。

3) 普通晶体振荡器(SPXO)。

这是一种简单的晶体振荡器，通常称为钟振，其工作原理中去除“压控”、“温度补偿”和“AGC”部分,完全是由晶体的自由振荡完成。

温度补偿晶振温度补偿晶振，又称为温度补偿型晶振或温度补偿晶体管（Temperature Compensated Crystal Oscillator, TCXO），是一种能够自动调整晶振频率以应对环境温度变化的电子元件。

它通常被用于无线通信、卫星导航、计时设备、军事应用等领域中，因为这些应用需要高精度的频率稳定性和可靠性。

一般来说，晶振频率会随着温度的变化而发生变化，这是因为晶振石英晶体的性质随温度变化而变化所致。

当温度变化时，晶体的物理特性随之改变，导致晶体的共振频率发生变化。

由于晶振是许多电子设备中基本的时钟信号源，所以这种频率的变化会导致设备无法正常工作，甚至损坏设备。

为了解决这个问题，工程师们研发了温度补偿晶振。

温度补偿晶振的基本原理是利用温度感测器来感测环境温度的变化，并通过外部电路将温度补偿信号导入到晶振电路中，使晶振在不同温度下保持相同的频率。

温度补偿晶振一般采用两种不同的温度感测器：热敏电阻（Thermistor）和温度传感器（Thermocouple）。

热敏电阻是一种可以测量温度变化的电阻，它的电阻值随温度变化而变化。

温度传感器可以测量温度变化并将其转化为电压信号输出。

当环境温度发生变化时，温度感测器会感受到这种变化并相应地改变电阻或电压输出。

将这个变化的信号送到温度补偿晶振的终端，温度补偿晶振就可以根据这个信号对自身的频率进行调整。

因此，晶振的频率就可以保持在设定的值附近，而不受环境温度的影响。

需要注意的是，温度补偿晶振虽然可以抵消环境温度变化带来的频率变化，但仍然可能受到其他因素的干扰，如机械冲击、电磁干扰和电力波动等。

因此，在实际应用中，需要采取相应的措施来最大程度地减少这些干扰的影响。

总的来说，温度补偿晶振是一种高精度、可靠的电子元件，它可以在广泛的应用中确保设备的高精度工作。

随着科技的不断进步，温度补偿晶振的性能和应用场景也在不断扩展和升级，这将为电子技术的发展带来更多的可能性。

晶振主要参数介绍晶振是一种被广泛应用于电子设备中的关键元件，它能够产生一定频率的交变电场，用于驱动数字系统的时钟信号。

晶振的主要参数是指影响晶振性能和稳定性的关键指标，包括频率稳定性、频率漂移、负载能力等。

本文将详细介绍晶振的主要参数，以及这些参数对晶振性能的影响。

频率稳定性频率稳定性是晶振的一个重要参数，它指的是晶振输出频率的稳定程度。

频率稳定性可以通过频率偏差来描述，即晶振输出频率与额定频率之间的差异。

频率稳定性的单位通常为ppm（百万分之一）。

晶振的频率稳定性取决于晶振内部的谐振器结构和工艺技术。

一般来说，晶振的频率稳定性越高，其输出的时钟信号越准确可靠。

频率漂移频率漂移是指晶振输出频率随环境温度变化而发生的变化。

由于晶体的物理特性受温度的影响，晶振的频率也会随温度的变化而发生漂移。

频率漂移通常用ppm/℃（百万分之一/摄氏度）来表示，它可以通过温度系数来计算，即单位温度变化下频率发生的变化。

频率漂移对于某些应用场合来说非常重要，特别是对于需要高精度时钟信号的系统。

原因频率漂移的主要原因是晶体振荡器内部晶体的温度特性。

晶体振荡器中的振荡回路包含晶体谐振器，而晶体谐振器的频率与其温度特性密切相关。

晶体振荡器在工作过程中会产生一定的热量，这将会影响晶体振荡器的温度，从而导致频率漂移。

不同品牌和型号的晶振在频率漂移方面表现也有所不同，所以在选择晶振时需要考虑其频率漂移特性。

解决方法为了解决频率漂移问题，可以采取以下方法：1.选择温度补偿晶振：温度补偿晶振是一种内部集成了温度补偿电路的晶振，它能够根据温度变化自动调整其输出频率，从而达到抵消频率漂移的效果。

2.冷却措施：对于一些特殊应用场合，可以采取冷却措施来降低晶振的工作温度，从而减小频率漂移。

负载能力负载能力是晶振的另一个重要参数，它指的是晶振能够驱动的最大负载电容。

晶振内部的谐振器结构会产生振荡信号，这个信号需要通过负载电容来加载，负载能力可以用来描述晶振输出信号的负载能力。

温补晶振和恒温晶振1. 引言晶振是现代电子产品中常用的一种时钟源，用于提供精确的时钟信号。

然而，晶振的频率会受到环境温度的影响，导致输出信号频率不稳定。

为了解决这个问题，人们开发了温补晶振和恒温晶振技术。

本文将详细介绍温补晶振和恒温晶振的原理、应用和优势，并探讨它们对电子产品性能的提升。

2. 温补晶振2.1 原理温补晶振是一种通过在晶体管上添加温度传感器来实现温度补偿的技术。

当环境温度发生变化时，传感器会检测到温度变化并将其转换为电信号。

这个电信号会被输入到一个控制电路中，根据传感器测得的温度值来调整晶体管的工作点，从而实现对输出频率的自动调节。

2.2 应用温补晶振广泛应用于需要高精度时钟源的领域，例如通信设备、计算机、精密仪器等。

它可以帮助设备在不同温度环境下保持稳定的时钟频率，确保数据传输的准确性和可靠性。

2.3 优势温补晶振相比传统晶振具有以下优势：•高精度：通过实时监测温度并进行补偿，温补晶振可以在不同温度下提供更加稳定和准确的时钟频率。

•自动调节：温补晶振能够自动根据环境温度变化来调整输出频率，无需人工干预。

•节省空间：由于集成了温度传感器和控制电路，温补晶振可以在电路板上占用较小的空间。

3. 恒温晶振3.1 原理恒温晶振是一种利用恒温技术来稳定晶振频率的方法。

它通过在晶体管周围加热或冷却来维持一个恒定的工作温度，从而消除环境温度对晶振频率的影响。

3.2 应用恒温晶振广泛应用于对时钟频率要求极高的领域，如射频通信、航空航天等。

在这些领域中，即使在极端温度条件下，恒温晶振也能提供稳定的时钟信号，确保系统的正常运行。

3.3 优势恒温晶振相比传统晶振具有以下优势：•高稳定性：通过恒定的工作温度，恒温晶振可以提供非常稳定和可靠的时钟频率输出。

•抗干扰性：恒温晶振可以有效抵御外部环境因素对频率的影响，如温度变化、电磁干扰等。

•高精度：由于工作在恒定的温度条件下，恒温晶振可以实现更高的频率精度和稳定性。

恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点1) 每一个单独指标必须单独测试，不能同时测试几种指标，也不能同时测试几只晶振。

2) 测试时要严格按照标准的测试电路和测试环境进行测试。

3) 在没有相当的测试设备和测试人员的情况下，不建议客户自行测试晶振，更不能随意调试晶振，测试设备的等级应至少比晶振指标高一个数量级。

4) 对不同厂家的产品，尤其是来自不同国家的产品，有一些指标的测试方法不尽相同，应提前了解各厂家的异同点，统一意见，以减少不必要的麻烦。

5) 对一些短期指标如频率精度，开机特性等，应多做几次重复的测试，以减少测试结果的偶然性。

恒温晶振OCXO选型和采购时应该注意的问题1) 不要一味追求高指标，因为高指标意味着成本大幅度增加，交货期加长；2) 注意封装的可替代性，尽量不选用非标准封装；3) 尽量不要压缩交货期限；4) 了解厂家情况的时候，应该着重考察厂家的晶体来源、工艺控制能力；5) 如果可能的话，应允许在研发阶段就让厂家参与到指标的确认工作中。

恒温晶振、温补晶振主要技术指标定义的IEC标准1）标称频率（Nominal frequency）IEC标准定义：振荡器标明的工作频率。

2）中心频率偏差 (Frequency accuracy)IEC标准定义：在基准点温度环境（25 ± 2 ℃）和中心控制电压时，测得的频率值与标称频率的偏差。

3）频率调谐范围（Frequency adjustment range）IEC标准定义：用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。

注：调整的目的：1）把频率调到规定调整范围内的任一特定值。

2）由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后，能够把振荡器频率修正到规定值。

调整的方式：3）调节方式有机械调节和电压调节两种4）可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。

4）工作温度范围 (Operating temp. range)IEC标准定义：振荡器能够正常工作，其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。

编辑本段基本分类晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振与有晶振源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。

无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。

石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。

振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V 电压来维持工作。

振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。

RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。

编辑本段工作原理计算机都有个计时电路，尽管一般使用“时钟”这个词来表示这晶振些设备，但它们实际上并不是通常意义的时钟，把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点。

计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体，石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡，这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。

有两个寄存器与每个石英晶体相关联，一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。

石英晶体的每次振荡使计数器减1。

当计数器减为0时，产生一个中断，计数器从保持计数器中重新装入初始值。

这种方法使得对一个计时器进行编程，令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。

每次中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。

晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振，较高的频率为并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等晶振效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

晶振的温度系数晶振是一种电子元件，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、电视等。

它的作用是产生稳定的时钟信号，使设备能够准确地进行计时和同步操作。

然而，晶振的性能会受到温度的影响，其中一个重要的参数就是温度系数。

温度系数是指晶振频率随温度变化的程度。

晶振的频率与其内部的晶体谐振频率密切相关，而晶体的谐振频率又受到温度的影响。

一般来说，晶振的温度系数是指在温度变化一度时，晶振频率变化的百分比。

晶振的温度系数可以分为正温度系数和负温度系数两种情况。

正温度系数表示晶振频率随温度升高而增加，而负温度系数则表示晶振频率随温度升高而减小。

不同类型的晶振有不同的温度系数，常见的有正温度系数的TCXO（温补晶振）和负温度系数的OCXO（温控晶振）。

正温度系数的晶振在高温环境下频率会增加，这是因为晶体在高温下原子振动增强，晶体晶格变得更松散，导致晶体谐振频率增加。

而负温度系数的晶振在高温环境下频率会减小，这是因为晶体在高温下原子振动减弱，晶体晶格变得更紧密，导致晶体谐振频率减小。

晶振的温度系数对于设备的性能和稳定性有重要影响。

在一些对时钟精度要求较高的设备中，如通信设备、导航设备等，需要使用温补晶振，以保证在不同的温度环境下能够提供稳定的时钟信号。

而在一些对时钟精度要求不那么高的设备中，如智能家居设备、电子玩具等，可以使用温控晶振，以降低成本和复杂度。

在实际应用中，为了提高晶振的性能，可以采取一些措施来降低温度系数的影响。

一种方法是使用温补电路，通过引入温度传感器和控制电路，实时监测晶振的温度变化，并通过调整电路参数来补偿温度系数的影响。

另一种方法是选择温度系数较小的晶振，如OCXO，虽然成本较高，但可以提供更好的性能。

总的来说，晶振的温度系数是影响晶振性能和稳定性的重要参数。

正确选择和使用晶振，合理补偿温度系数的影响，可以提高设备的性能和可靠性。

同时，对于晶振制造商和设备制造商来说，研究和改进晶振的温度系数是提高产品竞争力的重要方向之一。

温补晶振和恒温晶振以温补晶振和恒温晶振为标题，本文将介绍这两种晶振的原理、应用和优缺点。

一、温补晶振温补晶振是一种可以根据环境温度变化来自动调节频率的晶振。

它的工作原理是利用温度传感器检测环境温度，并通过反馈电路调整晶振的频率，使其保持在稳定的频率范围内。

温补晶振主要应用于那些对频率稳定性要求较高的场合，比如无线通信、精密仪器等。

在无线通信领域，温补晶振能够确保无线设备在不同温度条件下的通信频率稳定，提高通信质量。

在精密仪器中，温补晶振可以用于时钟源，保证仪器的精准度和稳定性。

温补晶振的优点是可以有效抵消温度对晶振频率的影响，提高频率的稳定性。

然而，它也存在一些缺点，比如制造成本较高，相对于普通晶振来说更为复杂，还需要额外的温度传感器和反馈电路。

二、恒温晶振恒温晶振是一种通过控制晶振周围环境温度来实现频率稳定的晶振。

它的工作原理是通过温控器控制加热或制冷装置，使得晶振周围的温度保持恒定，从而保持晶振的频率稳定。

恒温晶振主要应用于那些对频率稳定性要求极高的场合，比如科学实验、空间航天等。

在科学实验中，恒温晶振可以用于频率标准，提供精确的时间基准。

在空间航天中，恒温晶振可以用于导航系统，确保航天器的定位和导航的准确性。

恒温晶振的优点是频率稳定性非常高，可以达到非常精确的频率控制。

然而，它的制造和维护成本较高，且体积较大，不适合一些对尺寸要求较小的应用场景。

温补晶振和恒温晶振都是用于实现晶振频率稳定的技术。

它们分别通过温度传感器和反馈电路、温控器和加热或制冷装置来控制晶振的频率。

温补晶振适用于对频率稳定性要求较高的应用，而恒温晶振适用于对频率稳定性要求极高的场合。

每种晶振技术都有其独特的优缺点，应根据具体应用需求选择合适的方案。

100M晶振使用三种晶体的相位噪声比较2010-05-24 20:33:14作为恒温晶振OCXO或温补晶振TCXO，100MHz是一个常用的频率。

从切型和振动模式来看，常用的有以下3种晶体：AT切3次泛音、AT切5次泛音、SC切5次泛音。

前一种通常用来制作温补晶振TCXO，后2种用来制作恒温晶振OCXO。

这是因为：1．AT切晶体在非恒温的情况下，在宽温度范围内（—40~+85）其频率温度变化要小于SC切的晶体，适合于温补晶振。

2．AT切晶体的频率牵引率较大，适合于温补晶振。

3．良好设计的5次泛音的晶体比3次泛音的晶体Q值更高，相噪、老化、稳定度都会更好，更适合做恒温晶振。

为了试验晶体的Q值与相位噪声之间的关系，选择了3种晶体进行试验。

3种晶体如下：A．AT切3次泛音，Q值约为50K（UM1封装）。

B．AT切5次泛音，Q值约为90K（UM1封装）。

C．SC切5次泛音，Q值约为130K（35U封装）。

电路的基本结构相同，但有一些变化。

晶体A没有加恒温电路，电源供电为5V，主振级使用4V的稳压电压。

晶体B恒温到70度附近，电源供电为5V，主振级使用4V的稳压电压。

晶体C恒温到90度附近，电源供电为12V，主振级使用8V的稳压电压。

输出幅度都在9dBm左右。

测试相噪结果如下：要从理论上来解释这个结果，有些困难甚至有些牵强。

不过我还是尝试一下。

先看远端10KHz以外的相噪，晶体C最好，这或许是因为使用了较高的电源电压，因此输出信噪比较好。

晶体A与B相比，A的远端相噪较好，这可能是基于以下2点：1．晶体A的电路没有恒温，热噪声较低。

2．晶体A是三次泛音晶体，虽然Q值低，但谐振阻抗RS也低，因此主振级输出幅度较大，信噪比提高。

再来看近端10HZ处的相噪，几种晶体没有太大的区别，恒温和非恒温也没有什么区别。

一般上理论认为，晶振的相位噪声，近端取决于晶体，远端取决于电路。

近端相位噪声正比于晶体Q值的4次方。

这点在我的试验中没有得到体现。

温补晶振是一种石英晶体振荡器，通过其附加的温度补偿电路来减小因环境温度变化而引起的振荡频率的变化。

TCXO通过采用感应温度补偿网络来控制环境温度并将晶体拉至其标称值。

基本振荡器电路和输出级与VCXO中的预期相同。

其温度补偿的原理是通过改变振荡电路中的负载电容，使其随温度变化，来补偿谐振器因环境温度变化而产生的频率漂移。

对于温补晶振是利用热敏电阻等感温元件组成温度-电压转换电路，将电压施加到与晶体振荡器串联的变容二极管上，通过晶体振荡器串联电容的变化来补偿晶体振荡器的非线性频率漂移，这些都是温补晶振。

TCXO的特性决定了它主要用于要求温度稳定性的应用场合。

TCXO 晶振比其他振荡器(如SPXO 晶振和VCXO振荡器)具有更好的温度稳定性。

TCXO弥补了标准XO或VCXO与OCXO恒温晶振之间的差距，后者更大，需要更多的功率来运行。

技术推广的目的是降低功耗和成本，因此TCXO为功耗和成本敏感型应用提供了良好的中档解决方案。

TCXO 晶振的应用可以说是非常普遍，应用范围非常广泛。

在电子元器件市场，很容易买到符合要求的TCXO，而且价格大多不高。

但大多数人只知道TCXO 晶振有一个肤浅的基础。

因为设计师发现可以使用DDS解决方案实现更好的频率分辨率，通过数模转换器转向TCXO 晶振。

因为转向是在DDS而不是振荡器中完成的，所以设计人员需要能够对频率如何，固定的参考值会随温度而变化做出一些假设，这样他们就可以相应地规划锁相的设计周期。

通常的做法是使用规范，比如0.28ppm，对应的是工作温度范围，通常是25。

-20至70和-40至85是两个常见的温度范围。

如果将25的频率设定为标称值，则设备的频率可能偏离或高于标称频率不超过0.28ppm，这与规定的温度稳定性不同，属于第二种方法，使用峰值或仅/-去除无参考点的值。

在第二种情况下，可能不知道标称频率将如何变化，但总范围是已知的，并且使用定义的参考点的值来指定设备。

温补晶振是干什么用的_温补晶振的工作原理温补晶振即温度补偿晶体振荡器（TCXO），是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。

温补晶振术语来自石英晶体振荡器的一种补偿方式已达到产品应用方面的精度要求。

温补晶振定义是将压电石英晶体原有的物理特性（压电效应下频率随温度成三次曲线变化）通过外围电路逆向改变使得石英晶体原有频率随温度的变化尽可能的变小的一种补偿方式所做的石英晶体振荡器。

温补晶振作用一个温补晶振，可以通过测量温度，然后自动调整外部的匹配电容矩阵（改变接入的电容值）从而使频率变得更准确和稳定。

用温度补偿的方法减少频率失真，因为振荡器工作时由于电阻的作用（晶体管或者集成电路都有内阻）就会有温升，温度升高对半导体影响很大，会使半导体的工作点发生飘移从而导致振荡频率的变化，这些变化对使用者来说影响很大如无线电通讯、本地时钟（单片机或者电脑）要求频率高度稳定，所以开发商生产出具有温度补偿性能的有源振荡器，这些具有温度补偿的晶体振荡器频率变化非常低，可以长期稳定工作提供高稳定性频率基准。

温补晶振工作原理温补振荡器（TCXO）是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。

TCXO中，对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型：（1）直接补偿型直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路，在振荡器中与石英水晶振子串联而成的。

在温度变化时，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。

该补偿方式电路简单，成本较低，节省印制电路板（PCB）尺寸和空间，适用于小型和低压小电流场合。

但当要求晶体振荡器精度小于1pmm时，直接补偿方式并不适宜。

晶振的常见分类晶振分类：1、按制作材料，分为石英晶振和陶瓷晶振。

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。

其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、电压控制晶体振荡器（VCXO）、恒温控制式晶体振荡器（OCXO）等几种类型。

其中，无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种，在日本工业标准（JIS）中，称其为标准封装晶体振荡器（SPXO）。

石英晶体振荡器的应用：1、石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。

不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为核心电路，其频率精度决定了电子钟表的走时精度。

2、随着电视技术的发展，近来彩电多采用500kHz或503kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源，经1/3的分频得到15625Hz的行频，其稳定性和可靠性大为提高。

而且晶振价格便宜，更换容易。

3、在通信系统产品中，石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现，同时也得到了更快的发展。

许多高性能的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等。

陶瓷晶振就是指用陶瓷外壳封装的晶振,跟石英晶振比起来精度要差一些,但成本也比较低,主要用在对频率精度要求不高的电子产品中。

2、按外形，分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振。

3、按封装形式，分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型晶振、塑料壳封装型晶振。

4、按照封装形式还可以分为贴片和直插。

5、按谐振频率精度，分为高精度型、中精度型和普通型晶振。

6、按应用特性，分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。