标签: 压控晶振

压控振荡器(VCO) 指的是输出频率和输入控制电压有关系的振荡电路。通过控制电压，压控晶体振荡器(VCXO)可在小范围内调整频率，主要用于频率调频和 频率捷变PLL技术 。牵引范围是VCXO的一个主要参数。 VCXO的输出频率一般在±50~200ppm的范围内被牵引或调整。截图为KOAN压控晶振 -- KV70D官网产品页面： 绝对牵引范围 频率稳定性表示晶振的输出频率因温度变化、频率老化、电压变化、输出负载变化等外部条件而发生的变化，更多：《 晶振的总频差 》。 在计算绝对牵引范围APR时，我们需要在总牵引范围的基础上减去总频差： APR=总牵引范围-总频差 总频差=调整频差+温度频差+电压变化+老化率... VCXO参数的权衡 如果要求压控晶振有较大的牵引度，VCXO在工作范围内频率稳定度就会差。如果对频率稳定度要求高，则很难达到较大的牵引度。 KOAN凯擎小妹建议：选择频偏范围时，尽量选择频偏较小，够用即可，这样的压控线性比较好。 压控晶振有 直插和贴片两种封装 ，最小贴片为2520尺寸。我们有 差分输出 ， 低抖动 低，超高频压控晶振可供选择。更多：《 压控晶振规格书参数解读 》

压控振荡器是一种广泛使用的电子振荡器，其中输入调谐电压决定振荡频率。压控振荡器的输出频率是正弦或锯齿波。压控振荡器是许多应用中的重要元件，例如电子干扰设备、函数发生器和锁相环。 压控 晶体 振荡器( VCXO ) 工作原理 压控振荡器中的谐振频率由输入电压控制。它产生一个周期信号，输入电压控制与信号的频率水平有关。一种称为变容二极管的调谐元件用于压控振荡器。借助于施加到变容二极管的干净直流电压，振荡器被调谐以改变提供给电路的净电容。 根据波形，压控振荡器分为谐波振荡器和张弛振荡器。谐波或线性振荡器由谐振器和放大器组成，产生正弦波形。LC振荡回路是一种谐波振荡器。张弛振荡器产生锯齿波形，并且只需要最少的外部元件来产生宽范围的工作频率。相对于噪声、温度和功率等外部因素，谐振子表现出更好的频率稳定性。谐振子的频率控制精度也更高。然而，它们不太适合单片集成电路技术，但更适合张弛振荡器。此外，张弛振荡器可以提供宽范围的工作频率。 压控 晶体振荡器( VCXO ) 的 应用 VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈系统及频率调制，已是通信机、移动电话、寻呼机、全球定位系统（GpS）等众多电子应用系统必不可少的关键部件。 压控 晶体振荡器( VCXO )选型 的 关键参 数 1、频率稳定度要求 2、电压调谐与频率变化的关系 3、相位噪声和调制 4、线性度 5、控制电压端口的输入阻抗和调制带宽 6、绝对牵引范围与标称振荡频率偏移的关系 7、频率与价格的关系 8、工作电压与工作电流 9、输出要求VCXO 10、波形要求

一、 压控晶振 的 构成及原理 VCXO压控晶振主要由石英晶体谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。VCXO压控晶振大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。 压控晶体振荡器定义：压控晶振（VCXO）是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的OscillatorCrystal。 二、如何正确选型 压控晶振 首先，要弄清楚具体应用场合是需要压控晶振，还是一般的振荡器。当设计人员希望通过外加控制电压来对振荡器的频率作小范围的调谐时，就应选用VCXO压控晶振器件。 我们把这种振荡器调谐称为牵引度（pullability）。牵引度用10－6数量级表示。VCXO压控晶振牵引度的典型值为±50×10－6～±200×10－6，要得到这种范围的牵引度，VCXO压控晶振产品一般采用标准圆形石英晶振。为了满足牵引度范围大的要求，设计上须用大尺寸晶体（直接0.25英寸～0.35英寸）。此外，如果要得到大范围的牵引度，VCXO压控晶振产品的晶体应是基模晶体。 ±200×10－6）。因此，正确了解压控晶振的技术规范和使用要求，对于在设计上用好这种器件是很关键的。 三、压控晶振 的对频率稳定度要求 压控晶振用石英晶体作频率控制元件，其振荡频率在工作温度内是稳定的。当我们对VCXO压控晶振的进行调谐时，振荡频率会发生改变；但偏离标称频率的各个频率值在工作温度范围内同样是稳定的。必须注意，对于一个给定的频率而言，频率稳定度要求越高，要得到大范围的牵引度就越困难。采用硅解决方案，不能获得良好的频率稳定度。这是因为硅存在颤动噪声和相位噪声所致。VCXO压控晶振的采用了SMD晶振，频率异常稳定，是目前最好的频率控制器件。 四、 压控晶振 的的 应用 领域 电压控制型的OscillatorCrystal大多用于锁相技术、频率负反馈系统及频率调制，已是通信机、移动电话、寻呼机、全球定位系统（GPS）等众多电子应用系统必不可少的关键部件。

晶振在电路中用作时间或者频率基准源，堪称设备的心脏，决定电子设备的性能稳定性。 本文将介绍谐振器，时钟振荡器，压控晶振的主要选购参数。 ●晶体谐振器：无源晶振在选择封装尺寸后，还需要选择以下参数 1. 频率范围:在频率范围内选择晶体输出频率的标称值。32.768KHz晶体为音叉，MHz为AT切割晶片。 2. 负载电容:晶体的频率会根据串联的电容电抗而改变。在串联谐振型电路中，不需要负载电容。 3. 调整频差:常温25℃下，一定的负载电容的晶体频率公差，加工误差。一般频差调整为±5ppm ~ ±30ppm。 4. 温度频差vs温度范围:在一定温度变化范围内的频率变化量，常用ppm表示。保证晶体的输出频率以及各种性能都符合指标的工作温度范围。 ●时钟晶振：KOAN时钟振荡器则需要选择波形，电压。不同应用领域对晶振的抖动也会有相应的要求: 1. 工作电压：电压以伏特为单位，是振荡器所需要的输入电源。电源电压通过VDD/Supply Voltage引脚供电。一般电压有1.8V/2.5V/3.3V. 差分晶振的电压一般为2.5V/3.3V. 2. 输出波形：时钟晶振的常见输出波形分为单端和差分。单端有CMOS/TTL输出，差分输出有LVDS HCSL等。根据应用领域和需求选择输出波形. 3. 抖动：晶振的短期频率稳定度由噪声引起导致的频率不稳定。其中，电噪声是根本原因。从频域来看，对应的参数是相位噪声（Phase Noise）；从时域来看，对应的参数是抖动（Jitter）。时间和频域之间的关系互为倒数Time=1/Frequency。 ●压控晶振：KOAN压控晶振需要选择频率，电压，温度频差，温度范围，另外还需要选择压控范围： 压控范围：压控范围通过调节控制电压改变输出频率。单位用ppm表示，范围一般为±50~200ppm。对于晶振频率进行电压调整总是以牺牲晶振的频率稳定度为代价的。用户选择频偏范围时，尽量选择频偏较小，够用即可，这样的压控线性比较好。

电压控制晶体振荡器Voltage Controlled Crystal Oscillator(VCXO)通过调整控制端电压改变输出频率。一般频率调整范围为±50~±200ppm。VCXO广泛应用于军用电子仪器，5G基站，无线通信信号塔，精密仪表，智能监控等。 在选择合适的VCXO时，需要考虑以下6个参数： 1. 封装尺寸 VCXO有贴片SMD和直插DIP两种封装。尺寸有多种选择：2520，3225，5032，7050, 以及DIP08/ DIP14。贴片压控晶振引脚通常为6个，高频差分输出引脚为8个。 2. 输出波形 输出方式根据需要采用不同的输出。CMOS, LVDS, HCSL, True Sine都有不同的波形特征以及用途。 3. 频率范围 晶振最重要的参数就是频率，输出信号的周期，以Hz为单位。1GHz = 1000MHz；1MHz = 1000KHz。 - 6引脚 （KV50D为例） 普通压控晶振CMOS输出： 型号：KV25/ KV32/ KV50/ KV70 高频CMOS输出：最高频率245MHz 型号：KV32T/ KV50T/ KV70T 差分LVDS输出：最高频率1.45GHz 型号：KV32D/ KV50D/ KV70D - 8引脚 （KV508C) CMOS最高可达245MHz 型号：KV508T/KV708T LVDS最高可达2.1GHz: 型号：KV508D/KV708D HCSL最高可达700MHz 型号：KV508C/KV708C 4. 压控范围 压控范围通过调节控制电压改变输出频率。单位用ppm表示，范围一般为±50~200ppm。压控范围是必选参数之一。 对于晶振频率进行电压调整总是以牺牲晶振的频率稳定度为代价的。用户选择频偏范围时，尽量选择频偏较小，够用即可，这样的压控线性比较好。 5. 供给电压 工作电压可根据具体型号选择1.8V/ 2.5V/ 3.3V/ 5.0V。其中3.3V的应用最为广泛。 6. 温度频差 频率稳定度在工作温度范围内，对标称频率允许的偏差，单位一般为百万分之一即ppm。工作温度工业级标准-40~85℃。特殊应用会对温度有更高的要求。