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電子表裏有壹個應時振蕩器。怎麽用?

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分析:

它能提供穩定的頻率,用於電子表中的計數。妳想用什麽?

應時振蕩器

石英晶體振蕩器是目前精度和穩定性最高的振蕩器,廣泛應用於全球定位系統(GPS)和移動通信等各種系統中。石英晶體振蕩器由高品質因數的諧振器(應時晶體振蕩器)和振蕩電路組成。晶體質量、切割方向、晶體振蕩器結構和電路形式都決定了振蕩器的性能。國際電工委員會(IEC)將石英晶體振蕩器分為四類:普通晶體振蕩器(SPXO)、壓控晶體振蕩器(VCXO)、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)和壓控晶體振蕩器(OCXO)。目前,石英晶體振蕩器的發展不僅體現在系列品種和市場需求的增加上,還體現在產品技術創新上。技術方面主要包括以下幾點:

A.小型化、薄型化、芯片化為了滿足手機等便攜產品的輕、薄、短、小的要求,石英晶體振蕩器的封裝從傳統的裸金屬外殼轉變為塗塑金屬和陶瓷封裝。近年來,TCXO設備的平均尺寸縮小了30多倍,有些是近65,438+000倍。SMD封裝的TCXO厚度小於2mm,5×3mm尺寸的器件已經投放市場。在幾種主要類型的石英晶體振蕩器中,TCXO的體積縮小最明顯,其次是VCXO。隨著石英晶體振蕩器體積的進壹步縮小,晶體振蕩器的頻率可變範圍變小,溫度補償變得困難。同時,芯片封裝的回流焊操作至少要在240℃下持續10秒左右。如果不采取局部散熱措施,很難將應時晶體振蕩器的頻率偏移控制在0.5× 10-6的範圍內。需要註意的是,這類器件還遠未達到小型化的極限,其體積還有進壹步縮小的空間。

B.高精度、高穩定性的移動通信技術的發展,使得石英晶體振蕩器煥發出勃勃生機。關鍵在於它的高頻率精度和穩定性。目前,即使是未經補償的晶體振蕩器,其總精度也達到了25ppm。在TCXO、VCXO、OCXO這三類器件中,OCXO的頻率穩定度最高,而平面VCXO相對較差。

在0 ~ 70℃範圍內,VCXO的頻率穩定度壹般為0.0001 ~ 5 ppm。VCXO主流產品的頻率穩定度大多控制在25 ppm以下,頻率調節範圍可達25 ~ 100 ppm,老化率在2 ppm/年以下。目前OCXO產品總體水平為:頻率穩定度0.001ppm (-20 ~ 60℃),年老化率小於0.05ppm,OCXO雖大,但仍廣泛應用於精密頻率計、頻譜及網絡分析儀、基站、導航等領域。

C.全球定位系統(GPS)不允許低噪聲和高頻率,相位噪聲是表征振蕩器頻率抖動的重要參數。對於OCXO設備,GPS系統往往要求它們具有很高的抑制相位噪聲的能力。這大大提高了OCXO主流產品的相位噪聲性能。目前除了VCXO,其他類型的晶振最高輸出頻率壹般只有200MHz。目前,提高VCXO的振蕩頻率主要依靠應時晶體SAW諧振器、變容二極管、串聯電感和放大器組成的壓控SAW振蕩器(VCSO)。

GSM、PDC等手機所有振蕩器中,頻率較高的是UCV4系列的壓控振蕩器(VCO),其頻率範圍為650 ~ 1700 MHz,電源電壓為2.2 ~ 3.3 V,工作電流為8 ~ 100 mA。

D.低功耗和快速啟動。

不同類型的石英晶體振蕩器工作電壓不同,但應盡量采用3.3V的電源電壓。低電平驅動和低電流消耗已經成為壹種趨勢。目前,許多TCXO和VCXO產品的電流消耗不超過2mA。

石英晶體振蕩器在快速啟動技術上也取得了突破。日本精工和愛普生公司生產的VG-2320SC VCXO石英晶體振蕩器在0.1ppm的規定值內,其穩頻時間小於4 ms..輸出振蕩信號的幅值在65438±0 ms內可達到額定值的90%,日本東京陶瓷公司生產的表面貼裝TCXO在振蕩開始4 ms後幅值可達到額定值的90%..奧克的10 ~ 25mhz的OCXO產品,預熱5分鐘內可以達到0.01ppm的穩定性。

另外,目前大部分石英晶體振蕩器的輸出邏輯都與TTL、高速CMOS或TTL/HCMO有關。

的兼容性,從而提高設備的適應性和設計靈活性。

1.2石英晶體濾波器

單片晶體濾波器(MCF)是由應時基片表面的幾個金屬電極組成的帶通和帶阻濾波器。

它利用壓電效應的能量陷阱理論,選擇電極振子之間的幾何尺寸、返回頻率和力矩,從而控制超聲波的聲耦合,達到濾波的目的。它具有頻率選擇性陡、損耗低、穩定性好、阻帶衰減高等特點,在移動通信設備中得到了廣泛的應用。它是必不可少的初級中頻濾波器,對提高整機的靈敏度和抗幹擾能力起著重要作用。國外MCF產品的實用水平是:中心頻率幾MHz ~ 150 MHz,帶寬0.001 ~ 0.1%,通道間隔12.5 ~ 25 kHz,最小封裝尺寸8×8×3.2mm,重量0.4g

MCF目前的發展方向集中在開發新型壓電材料、擴展帶寬、降低帶內延遲波動、增加帶外衰減、擴展和改善中頻點和線性度、進壹步小型化和芯片化封裝尺寸。

2應時晶體元件的應用領域

應時水晶元件主要用於通訊、電腦、彩電、鐘表、音像制品、其他家用電器、電子玩具、醫療電子設備、汽車電子、廣播電視設備、儀器儀表。

2.1通訊

應時晶體元件可廣泛應用於電話終端、程控交換機、移動電話、無線電話、傳呼機、傳真機、無線通信、微波通信、衛星通信、通信海底電纜工程和通信地面電纜工程。近年來,移動通信作為我國信息產業的支柱產業,發展迅速。據統計,我國手機用戶數1993年為13萬,到1998年底已發展到2498萬,2000年達到5000多萬,2006年5438+0年我國手機用戶數將達到2億。每部電話需要三種應時晶體產品,分別是溫度晶體振蕩器、應時晶體元件和單片晶體濾波器,因此應時晶體元件的小型化和芯片化將大大促進單機的小型化。目前我國蜂窩移動通信市場大部分被國外公司占據,這些國外公司的基礎元器件也是直接從國外采購,所以整機國產化率比較低,國家每年花費大量外匯從國外進口基礎晶體元器件。

2.2計算機

應時晶體元件可廣泛應用於各種大中型計算機,特別是微型計算機及其外圍設備。

壹臺多媒體微型計算機大約使用10個晶體元件。晶體元件用於打印機、調制解調器和掃描儀。

2.3鐘表

電線不得直接穿過屏蔽外殼。當電線必須穿過機箱時,請確保使用合適的過濾器或適當屏蔽電線。

幹擾抑制濾波技術

濾波技術的基本目的是選擇信號和抑制幹擾,為實現這兩種功能而設計的網絡稱為濾波器。壹般來說,濾波器根據功能可以分為信號選擇濾波器和電磁幹擾(EMI)濾波器。

信號選擇濾波器是壹種能有效去除不必要的信號成分,對被選信號的幅度和相位影響最小的濾波器。

電磁幹擾濾波器旨在有效抑制電磁幹擾。電磁幹擾濾波器通常分為信號線EMI濾波器、電源EMI濾波器、印刷電路板EMI濾波器、反射式EMI濾波器、隔離式EMI濾波器等等。

電路板上的電線是最有效的接收和輻射天線。因為電線的存在,電路板往往會產生過量的電磁輻射。同時,這些導線可以接受外界的電磁幹擾,使得電路對幹擾非常敏感。在軌使用信號濾波器是解決高頻電磁幹擾輻射和接收問題的有效方法。脈沖信號的高頻成分非常豐富,這些高頻成分可以通過導線輻射出去,使電路板輻射超標。信號濾波器的使用可以大大降低脈搏信號的高頻成分。由於高頻信號的輻射效率高,減少這種高頻成分,電路板的輻射會大大提高。

電力線是電磁幹擾進出設備主要途徑。通過電力線,可以將電網上的幹擾引入設備,幹擾設備的正常工作。同樣,設備的幹擾也可以通過電力線傳輸到電網,對網絡上的其他設備造成幹擾。為了防止這兩種情況,必須在設備的電源入口處安裝壹個低通濾波器。這種濾波器只允許設備的工作頻率(50hz、60hz、400hz)通過,但對更高頻率的幹擾有很大的損耗。因為這種濾波器專門用於設備的電源線,所以被稱為電源線濾波,從而引發了鐘表行業的壹場革命。它將時鐘精度提高了幾十倍,並大大降低了價格和成本。

2.4家用電器

應時晶體元件主要用於彩色電視接收機的副載波頻率恢復振蕩器、定時、系統轉換和遙控。音像制品主要用於錄像機、攝像機、vcd、DVD、CD、數碼相機和數碼收音機。其他家用電器如冰箱、微波爐、電飯煲、洗衣機、空調等。都用水晶計時。此外,應時水晶元件還可用於電子玩具,如電子遊戲機、對講機、遙控器等。

2.5汽車電子

在汽車電子方面,應時晶體元件主要用於汽車導航、功能控制、電子地圖、電子定位器和汽車音響系統。

2.6醫療電子儀器

應時晶體元件還廣泛應用於醫療電子儀器,如心臟起搏器、CT機、核磁振動器和血壓計。

2.7其他應時晶體具有高頻率穩定性,並且也對溫度和力敏感。使用應時晶體的溫度計的溫度分辨率可以達到1攝氏度。由於應時晶體對力更敏感,所以用應時晶體的機械測量儀不僅可以監測地殼中的巨大應力,還可以測量室內煙霧顆粒的重量。

3應時晶體元件市場需求

隨著電子信息產業的快速發展和電子設備小型化、高性能化的發展趨勢,應時對晶體元器件的市場需求將快速增長。對高檔MCF單片晶體濾波器和TCXO溫度補償晶體振蕩器的需求將更大,而HC-49U/S產品在國際上引起了極大的關註,應用這些產品的意義越來越被企業所認識。目前,世界電子市場對應時晶體元器件的總需求約為55億,年增長率為10%。在晶體小型化和表面貼裝的發展中,晶體的應時晶體元件芯片率在1996已經達到27%,片式TCXO溫度補償晶體元件已經進入市場。目前,表面貼裝ICXO溫度補償晶體元件和VCSO壓控晶體元件已大量上市,該類產品已供應日本、菲律賓、中國、臺灣省、香港等國家和地區。

中國是壹個快速發展的國家。產業結構正在從勞動密集型向技術密集型轉變。但是國內的水晶行業還是比較落後的。雖然年產量不小,但分散、規模小、品位低,難以滿足應時晶體元器件市場的要求。1988年我國壓電晶體元件年產量已達4900萬片,人造晶體158噸,銷售額10638萬元,利潤26310萬元,出口創匯679萬美元。到1997年,晶體元件產量13億,人造晶體約1000噸,銷售額約17億元,出口創匯18億美元,分別比1988增長26倍、6.3倍和65438倍。中國應時水晶組件產量約為日本的壹半,在亞洲排名第二。

目前國內市場對應時晶體元器件的年需求量約為13 ~ 16億,年增長率近20%。國內應時晶體元件的出口量約占總量的70 ~ 80%。近年來,中國對應時晶體元件的需求大幅增加,但價格迅速下降,普通低檔晶體元件的價格已降至接近產品成本的水平。晶體元器件的價格取決於種類和性能指標,價格從高到低的順序為:應時晶體元器件、SMD、UM系列、49/US、49/U,目前中國市場上廣泛供應的SMD應時晶體元器件是需求量很大的產品,也將是未來應時晶體元器件的主要發展方向。

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