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戳進來，帶你了解影響振蕩器結(jié)果的因素
閱讀：2786 發(fā)布時間：2020-11-4
對振蕩器而言，有許多因素影響到系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性，如：老化、噪聲、溫度、保持電路、可保持性、磁場、濕度、電源電壓與震動。下面介紹某些重要因素：
時間造成的不穩(wěn)定
時間造成的不穩(wěn)定可以分為兩類 – 老化與短期的不穩(wěn)定性。老化是由于振蕩器內(nèi)部變化造成的頻率的長期系統(tǒng)性變化。不過，雖然這種頻率變化只有幾PPM，但是其涉及需要準確頻率的系統(tǒng)時(如：DTV、機頂盒等)則至關(guān)重要。相反，短期的不穩(wěn)定性本質(zhì)上具有隨機性，往往可以定義為噪聲。
老化 – 有多重因素會造成老化，如：質(zhì)量轉(zhuǎn)移、晶體受到的應力、熱膨脹、安裝受力、鍵合單元、晶振的驅(qū)動電平以及DC偏置。
短期噪聲 – 理想振蕩器的輸出是完美的正弦波。不過，在理想系統(tǒng)中，隨機噪聲或閃爍噪聲會導致信號的相位偏移，從而造成頻率為了保持2nπ相位條件而發(fā)生改變。相位斜率dφ/df與QL成正比，必須保持高值，以確保至高的頻率穩(wěn)定性。為了維持高相位斜率，Cm 應當盡可能小。因此，fs與fp之間電抗/頻率的斜率越大，則頻率穩(wěn)定性越高。
溫度造成的不穩(wěn)定
晶振的共振頻率在室溫下變化很小。但是，隨著升至溫度，額定頻率的變化開始增大，有可能達到幾十ppm。
計算等應用可以承受這一點。但是對于導航、雷達、無線電通信、衛(wèi)星通信等對準確度與精度要求*的應用來說，則無法接受這種巨大變化。因此，此類應用需要在系統(tǒng)中添加額外的補償元件(參見下文)。
可調(diào)諧性造成的不穩(wěn)定
使振蕩器在較寬的頻率范圍內(nèi)具有可調(diào)諧性會導致不穩(wěn)定性。為了實現(xiàn)可調(diào)諧性，需要采用濾波器消除多余的頻率模式。但是，這樣會造成可調(diào)諧振蕩器很難實現(xiàn)更高的頻率穩(wěn)定性，因為負載電抗會受到濾波器中使用的變抗器的雜散電容與電感的影響。
保持電路造成的不穩(wěn)定
當在晶振中增加外部負載電容器時，電容器與雜散電容的容差會導致實際負載電容偏離所需值。負載電容的這種變化也會造成頻率改變。