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溫漂是石英晶體的重要特性之一,也是影響石英晶體頻率精度的重要因素之一。松季電子提到所有的石英晶體材料做成的頻率器件,均有一定的溫漂。而溫度補償,成為彌補石英晶體溫漂的重要手段。
溫補鐘振(TCXO),恒溫鐘振(OCXO),都是針對晶體的頻率溫度特性做相應的補償,頻率精度TCXO小于±2.5ppm,OCXO小于±10ppb(1ppb=10-3ppm),甚至更高。但是,市面上針對KHZ級別的溫補鐘振少之又少,其原因,我們可以從晶體的切型方面分析。石英晶片的切型大致可以分為AT切、BT切、CT切、DT切等,不同的切型,所對應的頻率溫度曲線不一樣。今天松季電子為大家詳細分析一下AT切型。
MHZ隨著工作溫度偏離常溫25℃越遠,溫漂也隨之變大,-10℃~60℃其溫漂達到將近50ppm,如按工業級-40℃~85℃計算,溫漂高達151ppm,難以適應工業級工作溫度范圍的電子產品,對其進行溫度補償也較為困難,因此,市面上針對32.768KHZ的TCXO很少,且價格極為昂貴。
1、AT切晶體頻率溫度曲線為三次曲線,呈躺著的“S”型曲線,隨著溫度的變化,溫漂呈“S”型軌跡變化,大致在-10℃和+60℃時,有兩個“拐點”,即溫漂又會反方向拐回來。因此,只要控制好晶片的切角在一定的公差范圍內,那么保證兩個拐點溫漂在-40℃~85℃時不超過±30ppm并不是一件難事。
2、然而,AT切晶體只針對MHZ頻率的晶體,那么,又該如何轉換成32.768KHZ頻率?松季電子介紹鐘振32.768KHZ通過分頻方式,便可以實現。如采用AT切16.777216MHZ晶體,通過512分頻,那么就可以得到想要的32.768KHZ頻率。
鐘振實現對頻率的分頻并不困難,都集成在振蕩IC內部。因此,使用AT切MHZ分頻實現的32.768KHZ鐘振,在頻率溫度特性上,有很大的改良,在沒有進行溫度補償的時候,-40℃~85℃條件下,溫度頻差保持在±30ppm甚至±20ppm都是可以實現的。
3、至后,不得不指出,采用MHZ分頻做出的32.768KHZ在功耗上面會略比使用KHZ至為振蕩源的功耗會略大,一般工作輸入電流<0.5mA (3V),靜態消耗電流<10μA,功耗從實際測試上看,還是比較小的。因此,對32.768KHZ頻率有特定的溫度頻差要求的產品,不妨可以考慮一下鐘振32.768KHZ。
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