什么是晶體振蕩器和恒溫晶體振蕩器？

晶體振蕩器是一種集成電子電路，它使用一薄片石英晶體作為頻率選擇元件。石英晶體以某個(gè)穩定的共振頻率振動(dòng)。當對其施加小電壓時(shí)，它以此頻率工作，導致其輕微但可預測地變形。當電壓消失時(shí)，晶體恢復到原來(lái)的形狀，不再以規定的頻率振蕩。

恒溫晶體振蕩器（OCXO）是一種更穩定的晶體振蕩器。因為溫度會(huì )改變晶體的大小和形狀，所以溫度也會(huì )影響諧振頻率。OCXO石英晶振有一個(gè)嚴密的溫度控制回路，加熱晶體周?chē)囊粋€(gè)小熔爐，以確保它始終在相同的溫度下運行。這增加了頻率的穩定性。

OCXOs是如何使用的？

切割石英片，使其諧振頻率已知，當施加電壓時(shí)，它每次都會(huì )以完全相同的頻率振動(dòng)。這就是為什么時(shí)鐘、收音機和其他需要精確計時(shí)或頻率的物體通常采用晶體振蕩器. 

高頻電子設備通常依賴(lài)穩定的頻率源進(jìn)行混頻、采樣和類(lèi)似操作?？紤]一下智能手機中的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機，它接收您的聲音并將其傳輸到手機信號塔。你的聲音產(chǎn)生的頻率在空氣衰減之前只會(huì )傳播一小段距離。相反，它們被轉換成可以傳播更遠的無(wú)線(xiàn)電波。

為了使這種轉換發(fā)生，來(lái)自麥克風(fēng)的信號與來(lái)自“本地振蕩器”的特定頻率混合本地振蕩器的目的是提供一個(gè)頻率穩定的源，它將與您的聲音持續混合。它還必須是可預測的，以便另一端的接收器可以解混信號并分離出您的聲音而不會(huì )失真。

理想的混音器。輸入信號可能是你的聲音，本地振蕩器通常是一個(gè)晶體，輸出信號是包含你的聲音信息和載波的無(wú)線(xiàn)電波。

制造頻率穩定的本地振蕩器的一種常用方法是使用晶體振蕩器。

布利萊的BQCSA系列晶體振蕩器。

是什么決定了晶體振蕩器的保質(zhì)期？

晶體振蕩器和OCXOs在其整個(gè)生命周期中都非常穩定。雖然人們普遍認為電子元件有一個(gè)兩年保質(zhì)期晶體振蕩器壽命更長(cháng)。晶體本身具有很長(cháng)的壽命，因為電路不包含移動(dòng)部件，在工作過(guò)程中不會(huì )明顯變形，并且是化學(xué)惰性的。使用晶體的電路以及OCXO石英振蕩子的熔爐和控制電路也是由高質(zhì)量的組件制成的，壽命也很長(cháng)。

晶體振蕩器中使用的石英和其他材料是惰性礦物，這意味著(zhù)它們在自然界中需要數千年的風(fēng)化時(shí)間賦予它們無(wú)限期的保質(zhì)期。在電子設備中，這些晶體幾乎不受腐蝕、潮濕和其他環(huán)境污染物的損害。石英片也很致密，這意味著(zhù)它幾乎沒(méi)有霉菌和真菌產(chǎn)卵的孔隙空間。

晶體振蕩器電路和OCXO電路經(jīng)測試符合軍用標準和/或 AEC-Q200，這是一項針對電子元件的汽車(chē)壓力測試。由于這些認證是為全天候引擎蓋下使用而設計的，因此設計為通過(guò)這些認證的部件將具有較長(cháng)的保質(zhì)期。

該測試包括電、熱、機械振動(dòng)和物理沖擊測試，以及化學(xué)和潮濕暴露測試。例如，OCXO石英晶振中使用的組件的額定工作溫度范圍為-55°C至125°C，遠遠高于標準電子組件的額定工作溫度范圍40°C至60°C

晶體振蕩器的貨架壽命隨著(zhù)時(shí)間的推移而延長(cháng)

石英年齡 其諧振頻率隨時(shí)間變化。他們的衰老不是線(xiàn)性的，在早期變化更快，但在晚年變化要慢得多。正因為如此，一些組件會(huì )稍微提前老化，以確保其諧振頻率在其使用壽命期間更加穩定。

理想情況下，OCXO電路將一直有電源供應，但存放在架子上或安裝在已拔掉電源插頭的設備上的組件不會(huì )有這樣的奢侈。對OCXO石英晶體來(lái)說(shuō)，這不是一個(gè)問(wèn)題。由于一種被稱(chēng)為“折回”的現象，石英折回并在電力恢復時(shí)從其停止的地方開(kāi)始老化。

老化的可預測性意味著(zhù)可以構建在略有不同的頻率下共振的OXCOs。當這些老化時(shí)，共振頻率將發(fā)生可預測的漂移。

一句話(huà):OCXO的保質(zhì)期不是問(wèn)題

晶體振蕩器最重要的特性之一可能是它們在非常高的工作溫度范圍內保持可預測性和穩定性。石英晶體振蕩器的貨架壽命很少受到關(guān)注，因為存儲溫度遠低于設計器件的工作要求。購買(mǎi)它們是非常安全的大批量并在您的計劃/產(chǎn)品生命周期內獲得定價(jià)和交付周期縮短的優(yōu)勢。

這意味著(zhù)晶體振蕩器，無(wú)論是放在設備中還是放在倉庫中等待使用，都可能在未來(lái)許多年內以適當的頻率振蕩。