晶振有哪“三度”

 了解晶振的人都知道晶振是晶体振荡器的简称，那么，你可知道晶振有哪“三度”?

  一、晶振的稳固度

  通常人们说的稳固度指的是温度稳固度，因为温度稳固度是权衡晶振短期稳固性的+主要的指标。

  晶振的频率稳固度，频率稳固度发信机的每个波道都有一个标称的射频工作频率，用f0示意。工作频率的稳固度取决于发信本振源的频率稳固度。

  微波通讯对频率稳固度的要求取决于所采取的通讯制式以及对通讯质量的要求。发信机的工作频率的稳固度取决于发信本振源的频率稳固度。数字微波通讯体系多采取PSK调制方法，若发信机工作频率不稳，有漂移，将使解调的有效信号幅度下降，误码率增长。一般频率稳固度可以取1×10-5～2×10-5左右。目前较好的介质稳频振荡器可达到1×10-5～2×10-5左右。当对频率稳固度有严格要求时，例如，要求1×10-6～5×10-6时，则必需采取石英晶体掌握的分频锁相或脉冲锁相振荡源。收信装备频率稳固度应和发信装备具备相同的指标，通常为1×10-5～...

  二、晶振的正确度

  晶振正确度指的是在常温环境下晶振的输出频率fx和标称频率f0比较。公式如下：正确度=(fx-f0)/f0。影响正确度的主要因素有晶振出厂正确度、温度漂移、电压特性、负载特性、老化漂移等。单位时间的晶振频率漂移称老化率，老化率越大，偏离原来调剂的频率也就越快，晶振的正确度就越差，这是晶振不可避免的问题。晶振的频率正确度和它的老化率有着密切的关系。

  三、晶振的长期稳固度

  长期稳固度指的是年老化率，晶体振荡器的日老化率、月老化率、年老化率和10年老化率之间的关系。晶振的老化，指的是因为晶体随时间的老化引起晶振的频率漂移;晶振的老化率，指的是单位时间晶振的频率漂移的数量;日、月、年、10年老化率，指的是一日、一个月、一年、十年里晶振的频率漂移的数量。也可以说，在这段时间里晶振的频率比原来的频率偏离了多少，频率正确度差了多少。

改进型恒温晶振三次方补偿电路的研究与设计

随着5G及物联网技术的飞速发展，智能终端体积越来越小且数量越来越多[1-2]，终端与基站之间通过无线电波完成信息交互，而精准的时钟频率源是通信的必备条件[3-4]。石英晶体振荡器的频率准确度会受温度等因素的影响，市场上主流的振荡器选用的是AT切型[5]，其随温度变化频率漂移可达10 ppm到50 ppm，AT切在室温存在零偏移点[6]。南开大学吴佳等采用7组差分对设计了高精度的三次方函数发生器[7]，在±0.5×10-6且补偿温度范围扩大至-40～+85 ℃，此方法提高了精度但是功耗增加，不利于小型化的物联网场景；西安电子科技大学的刘宇计了一种超高频率稳定度的模拟温度补偿晶体(ATCXO)振荡器电路[8]，可提供高精度的频率源，但是温度范围受限，不适应温度极端的物联网场景；华中科技大学肖鹏采用MOS可变电容设计了一款温度补偿晶体振荡器(TCXO)芯片[9]，压控范围可达±180 ppm，但频率调整范围受限。

本文综合以上设计的优缺点，改进了可变电容设计的补偿电路，利用CMOS工艺设计了一种用于TCXO振荡器中的功耗低、温度范围-40～+120 ℃的补偿电路，能抵消AT切晶体中随温度引起的频率变化，可用在恒温晶振中进行频率补偿。

作者信息:

谭传武，刘红梅

(湖南铁道职业技术学院 电务技术学院，湖南 株洲412001)

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