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首頁(yè)新聞中心 應(yīng)用說(shuō)明了規(guī)范的振蕩器術(shù)語(yǔ)

應(yīng)用說(shuō)明了規(guī)范的振蕩器術(shù)語(yǔ)

來(lái)源:http://www.9x9kj.com 作者:帝國(guó)科技 2019年07月13
      我們都是在振蕩器的術(shù)語(yǔ)中不太明白其中的含義,術(shù)語(yǔ)就是行業(yè)的基本用語(yǔ)專業(yè)術(shù)語(yǔ),現(xiàn)在下面看到的是比較詳細(xì)的解讀和介紹,讓我們了解到振蕩器的基本參數(shù)的描述,不知道看起來(lái)會(huì)不會(huì)容易理解些,有圖片加以展示會(huì)更加的清楚些. 
應(yīng)用說(shuō)明了規(guī)范的振蕩器術(shù)語(yǔ)
標(biāo)稱頻率:晶體振蕩器的中心或標(biāo)稱輸出頻率.
封裝:石英晶體振蕩器采用各種類型的封裝,從引腳孔到表面貼裝類型.各種尺寸和功能適用于不同的應(yīng)用.
頻率容差:在室溫下以百萬(wàn)分率(ppm)表示的與標(biāo)稱頻率的偏差.(25°±5°C)
頻率范圍:可提供振蕩器類型或型號(hào)的頻段.
頻率穩(wěn)定性:與溫度窗口25°C時(shí)的測(cè)量頻率相比,即0°C至+ 70°C時(shí)的最大允許頻率偏差.典型穩(wěn)定性為±0.01%(±100 ppm).
工作溫度:輸出頻率和其他電氣,環(huán)境特性符合規(guī)范的溫度范圍.
老化:一段時(shí)間內(nèi)的相對(duì)頻率變化.這種頻率變化率通常是指數(shù)性的.通常,老化在1年內(nèi)最大為±5 ppm.
存儲(chǔ)溫度:安裝設(shè)備的溫度范圍(未施加電源電壓),不會(huì)損壞或改變?cè)O(shè)備的性能.
頻率與電源的變化:當(dāng)電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)變化時(shí)允許的最大頻率變化(Vcc典型值±10%或±5%變化).
電源電壓(Vdd max):可以安全施加到Vcc端子的最大電壓.TTL的最大電源電壓為5.5V,HCMOS的最大電源電壓為6V.
輸入電壓(VIN):可安全施加到振蕩器輸入端的最大電壓.
輸出高電壓(VOH):在適當(dāng)負(fù)載下振蕩器輸出端的最小電壓.
輸出低電壓(VOL):正確加載時(shí)振蕩器輸出的最大電壓.
電源電流(Icc):流入Vcc端子的電流相對(duì)于地.無(wú)負(fù)載測(cè)量典型電源電流.
對(duì)稱性或占空比:輸出波形的對(duì)稱性形成于指定的水平(TTL為1.4V,HCMOS為1 / 2Vcc,ECL為1/2波形峰值水平).
SYM = TH / T×100(%); 見(jiàn)圖1.
上升時(shí)間(Tr):從低電平到高電平轉(zhuǎn)換的波形上升時(shí)間,在指定電平下測(cè)量(HCMOS,ECL為20%至80%,TTL為0.4V至2.4V).
下降時(shí)間(Tf):在指定級(jí)別測(cè)量的波形下降時(shí)間從高轉(zhuǎn)變?yōu)榈娃D(zhuǎn)換(HCMOS,ECL為80%至20%,TTL為2.4V至0.4V).
扇出:壓控溫補(bǔ)振蕩器驅(qū)動(dòng)能力的度量,表示為可由單個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)的輸入數(shù)量.它可以用等效負(fù)載電容(CL)或由二極管,負(fù)載電阻和電容組成的TTL負(fù)載電路來(lái)表示.
抖動(dòng):振蕩器輸出的相位或頻率調(diào)制.
HCMOS / TTL兼容:振蕩器采用ACMOS邏輯設(shè)計(jì),具有TTL和HCMOS負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力,同時(shí)保持HCMOS的最小邏輯高電平.
三態(tài)使能:當(dāng)輸入保持OPEN或連接到邏輯“l”時(shí),發(fā)生正常振蕩.當(dāng)輸入接地(連接到邏輯“0”)時(shí),輸出處于HIGH IMPEDANCE狀態(tài).輸入端有一個(gè)內(nèi)部上拉電阻,允許輸入保持開(kāi)路.
輸出邏輯:振蕩器的輸出設(shè)計(jì)用于滿足各種指定邏輯,例如TTL,HCMOS,ECL,正弦波,限幅正弦波(DC截止).
諧波失真:由與目標(biāo)信號(hào)頻率相關(guān)的不需要的諧波頻譜分量引起的非線性失真.每個(gè)諧波分量是電功率與期望信號(hào)輸出電功率之比,并且以dBc表示,即-20dBc.當(dāng)需要干凈且失真較小的信號(hào)時(shí),諧波失真規(guī)范在正弦輸出中尤為重要.
相位噪聲:衡量振蕩器的短期頻率波動(dòng).它通常被指定為在距離載波的指定偏移頻率處的1Hz帶寬中的單邊帶(SSB)功率密度.它以dBc / Hz為單位.
待機(jī):暫時(shí)關(guān)閉振蕩器和其他分頻器以節(jié)省功率的功能.邏輯“0”將啟用待機(jī)模式.待機(jī)模式下的禁用電流從幾微安到幾十微安不等(典型值為5pA).由于振蕩停止,在輸出穩(wěn)定之前最多有10 ms(相同的啟動(dòng)時(shí)間).
VCXO技術(shù)術(shù)語(yǔ)
控制電壓(Vc):施加到VCXO輸入的外部電壓.通過(guò)改變電壓,頻率相應(yīng)地變化.
典型的Vc為0 VDC至5 VDC,0.5 VDC至4.5 VDC,以及0.15 VDC至3.15 VDC.
偏差或頻率可牽引性:輸出頻率相對(duì)于控制電壓變化的最小變化.單位以ppm為單位.標(biāo)準(zhǔn)可牽引力最小為±50 ppm或最小為±100 ppm.
最大可牽引性:最大控制電壓允許的最大頻率變化(正向傳遞函數(shù)).以ppm為單位測(cè)量.
傳遞函數(shù):頻率變化方向與控制電壓變化的關(guān)系.如果在增加控制電壓時(shí)頻率上升,則稱轉(zhuǎn)移是正的.如果頻率在增加Vc時(shí)下降,則傳遞函數(shù)為負(fù).
輸入阻抗: VCXO網(wǎng)絡(luò)輸入端口與電壓控制源之間的隔離度量.典型輸入阻抗> 10KHz時(shí)> 50kohms.
線性度:與頻率與控制電壓曲線的最佳直線斜率的偏差.典型線性度為±20%或±10%.
調(diào)制帶寬:相對(duì)于1KHz輸入調(diào)制頻率的最小±3dB帶寬頻率.
中心頻率或標(biāo)稱頻率:用戶指定的中心控制電壓頻率.中心頻率的標(biāo)準(zhǔn)控制電壓為VVD = 5 VDC時(shí)為2.5 VDC,Vcc = 3.3 VDC時(shí)為1.65 VDC.
振蕩器應(yīng)用說(shuō)明
振蕩器是產(chǎn)生連續(xù)輸出信號(hào)的電路; 因此它被稱為信號(hào)發(fā)生器.當(dāng)產(chǎn)生的信號(hào)是恒定幅度和頻率的正弦波時(shí),振蕩器電路稱為正弦波發(fā)生器.振蕩器可以在數(shù)字邏輯系列中產(chǎn)生方波信號(hào),例如TTL,CMOS或ECL / PECL.
振蕩器可以分為三個(gè)明確的部分:
(1)放大器
(2)反饋連接
(3)頻率確定部件.
普通有源晶振的要求
如果電路由兩個(gè)最低要求組成,則電路將振蕩:
(1)正反饋
(2)環(huán)路增益大于1
當(dāng)我們將放大器的輸出連接到其輸入時(shí),提供反饋.如果反饋的輸出與輸入“異相”,則電路具有負(fù)反饋(NFB).如果輸出的反饋與輸入同相,則電路具有正反饋(PFB).
PIERCE振蕩器電路
優(yōu)點(diǎn):
(1)在串聯(lián)諧振處或附近運(yùn)行(距離Fs約5ppm至200ppm).(2)短期穩(wěn)定性非常好.
(3)在1 kHz至200 MHz的任何頻率下工作.
(4)電路提供大輸出信號(hào).
(5)以低功率驅(qū)動(dòng)晶體.
(6)振蕩頻率對(duì)串聯(lián)
電阻或并聯(lián)電容的微小變化幾乎不敏感.
電路配置:
•在大多數(shù)皮爾斯電路中,放大器僅由一個(gè)晶體管組成.輸出可以緩沖以提供數(shù)字邏輯兼容輸出(TTL或HC-CMOS 
•Pierce放大器可以設(shè)計(jì)為CMOS,TTL和ECL中的數(shù)字邏輯元件;低頻CMOS,中頻TTL和ECL對(duì)于高頻率.
晶體振蕩器中的三態(tài)控制
大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)使用由兩個(gè)狀態(tài)級(jí)別0和1表示的二進(jìn)制數(shù)系統(tǒng).在某些特殊應(yīng)用中,需要第三狀態(tài)(Hi阻抗輸出).TTL,HCMOS或HCMOS壓控溫補(bǔ)振蕩器提供三態(tài)輸出或三態(tài)啟用/禁用功能.其常見(jiàn)應(yīng)用包括自動(dòng)測(cè)試,總線布線數(shù)據(jù)傳輸.
這三種狀態(tài)是低,高和高阻抗(Hi Z或浮動(dòng)).高阻抗?fàn)顟B(tài)的輸出表現(xiàn)得好像它與電路斷開(kāi),除了可能有小的漏電流.三態(tài)器件具有使能/禁止輸入,通常在幾乎任何封裝的引腳1上.當(dāng)使能為高電平或懸空時(shí),器件振蕩(輸出高電平和低電平),當(dāng)引腳1接地(邏輯“0”)時(shí),器件進(jìn)入高阻態(tài).
總線是一組通用的線路,通常用于數(shù)據(jù)傳輸.三態(tài)總線有幾個(gè)三態(tài)輸出連接在一起.通過(guò)控制電路,總線上的所有設(shè)備(除了一個(gè))都具有高阻抗?fàn)顟B(tài)的輸出.其余器件使能,驅(qū)動(dòng)高低輸出總線.
三態(tài)功能的其他應(yīng)用是用于自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE).幾個(gè)振蕩器的輸出連接在一起.對(duì)于控制電路,所有振蕩器都有一個(gè)處于高阻態(tài)的輸出.選擇的唯一振蕩器將從計(jì)數(shù)器讀出其頻率.(圖5)
在三態(tài)函數(shù)生效之前總會(huì)有一些延遲.在兩個(gè)轉(zhuǎn)換(禁用和啟用時(shí))都會(huì)發(fā)生此效果.從低電平開(kāi)始的三態(tài)輸出禁止時(shí)間是tPLZ,三態(tài)到低電平的輸出使能時(shí)間是tPZL.(圖6)
CMOS
上升和下降時(shí)間CMOS技術(shù)的上升和下降時(shí)間取決于其速度(CMOS,HCMOS,ACMOS,BICMOS),電源電壓,負(fù)載電容和負(fù)載配置.CMOS 40000系列的典型上升和下降時(shí)間為30ns,HCMOS為6ns,而ACMOS(HCMOS,TTL兼容)的最大上升和下降時(shí)間為3 ns.典型的上升和下降時(shí)間在其波形水平的10%至90%之間測(cè)量.(見(jiàn)圖7)
ACMOS輸出終止技術(shù)
由于ACMOS(HCMOS / TTL兼容)器件的快速轉(zhuǎn)換時(shí)間,在測(cè)試或測(cè)量電氣性能特性時(shí)必須使用正確的端接技術(shù).端接通常用于解決電壓反射問(wèn)題,這實(shí)質(zhì)上導(dǎo)致時(shí)鐘波形中的步驟以及過(guò)沖和下沖.這可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)時(shí)鐘,以及更高的EMI和系統(tǒng)噪聲.
由于PC板上的跡線長(zhǎng)度及其負(fù)載配置,還需要端接.有三種終止時(shí)鐘軌跡的通用方法,有源晶振即將器件的輸出阻抗與線路阻抗相匹配的過(guò)程:
方法1:串聯(lián)終端(圖9)在串聯(lián)終端中,阻尼電阻靠近時(shí)鐘信號(hào)源放置.Rs的值必須滿足以下要求:Rs≥ZT - Ro
方法2:上拉/下拉電阻(圖10)在上拉/下拉終端中,組合的戴維寧等效于跡線的特征阻抗.這可能是最干凈的,并且不會(huì)產(chǎn)生反射,也會(huì)降低EMI.RT~ZT

            看完了這篇內(nèi)容我們也多多少少會(huì)對(duì)振蕩器了解些,也可以對(duì)術(shù)語(yǔ)的認(rèn)識(shí)后加以應(yīng)用達(dá)到最佳的效果,里面有重點(diǎn)針對(duì)了描述了振蕩器的各鐘參數(shù)的介紹和應(yīng)用起到的作用,我們也是邊看邊學(xué)習(xí)振蕩器各種參數(shù)的術(shù)語(yǔ),對(duì)振蕩的應(yīng)用說(shuō)明  振蕩的要求 電路配置 CMOS ACMOS 輸出終止技術(shù)等詳細(xì)的解讀.
 
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