振蕩器缺乏熱滯后和回歸的可重復性
隨著(zhù)發(fā)射機數量的增加,噪聲累積到接收器無(wú)法再正常工作的程度,石英晶體振蕩器的噪聲也會(huì )限制通信能力系統,振動(dòng)引起相位噪聲是對每個(gè)用戶(hù)數量的嚴重限制,溫度補償晶振通常在高溫循環(huán)工作以后,會(huì )處于一個(gè)熱滯的狀態(tài)之下,而烤箱型晶體振蕩器則處于一個(gè)回歸的狀態(tài)反應,它們都缺乏可重復性頻率信號調整,同時(shí)在不同于溫度降低時(shí)的出現特性反應.
烤箱控制OCXO晶體振蕩器(OCXO)回歸示例.顯示在14天關(guān)閉后重新啟動(dòng)振蕩器時(shí),頻率比關(guān)閉前的頻率低約7x10-9,并且老化重啟后,費率顯著(zhù)增加,在再次達到預關(guān)閉老化率之前大約一個(gè)月過(guò)去了,(圖中顯示了109中部分的Df/f與時(shí)間的關(guān)系)滯后是限制TCXO可實(shí)現穩定性的主要因素,在MCXO中尤其如此,因為原則上,如果f值與T特性可由單值函數描述,則MCXO中使用的數字補償方法能夠將f與T的變化補償為任意精度.

晶體振蕩器的f與T特性在溫度循環(huán)時(shí)并不完全重復,TCXO晶振缺乏可重復性,"熱滯后",如圖中所示.OCXO中缺乏可重復性,"回歸",如上圖所示,滯后定義為上升周期和上升周期之間的差異,下行周期f對T特性,并通過(guò)差值最大的溫度差值來(lái)量化,在指定的溫度極限之間的至少一個(gè)完整的準靜態(tài)溫度循環(huán)期間確定滯后,回歸定義為在特定條件下在振蕩器開(kāi)關(guān)循環(huán)時(shí)固定溫度(通常是OCXO的烘箱溫度)下f與T特性的不可重復性.

Retrace限制了在OCXO開(kāi)關(guān)循環(huán)的應用中使用OCXO可實(shí)現的精度,當溫度循環(huán)范圍為0°C至60°C和-55°C至+85°C時(shí),TCXO中典型的滯后值范圍為1ppm至0.1ppm,在少數SC切割(MCXO)諧振器中觀(guān)察到小于1×10-8的滯后,MCXO早期模型中典型的MCXO石英晶體諧振器滯后是108中的幾個(gè)部分,典型的OCXO回掃規格,在約25°C的24小時(shí)關(guān)閉期后,范圍從2x 10-8到1x10-9,在關(guān)閉期間的低溫儲存和延長(cháng)關(guān)閉期通常會(huì )使回掃更糟,滯后和回掃的原因尚不清楚,迄今為止的實(shí)驗證據尚無(wú)定論.
這些機制可能會(huì )影響石英晶振的應變變化和電路變化,促使晶體振蕩器的表面貼片封裝污染分布均勻而引起的明顯滯后或回歸,在這樣的電路系統中,TCXO振蕩器和OCXO振蕩器必須跳到相同的位置,時(shí)鐘越精確頻率每秒所跳的系統停留時(shí)間就越長(cháng),為了使這樣的網(wǎng)絡(luò )電路系統正常運行,時(shí)鐘必須保持同步到大約上百微秒,與此同時(shí)就可以拒絕故意和無(wú)意的干擾以及溝通安全性.

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