VCXO壓控振蕩器發(fā)展歷史
電壓控制晶振振蕩器（VCXO）
電壓控制晶振振蕩器（VCXO），是通過施加外部
控制電壓使振蕩頻率可變或是可以調(diào)制的石英晶振振蕩器。
在典型的VCXO中，通常是通過調(diào)諧電壓改變變?nèi)荻艿碾娙萘縼?ldquo;牽引”石英晶振振子頻率的。
VCXO允許頻率控制范圍比較寬，實際的牽引度范圍約為&plun;200ppm甚至更大。
如果要求VCXO的輸出頻率比石英晶振振子所能實現(xiàn)的頻率還要高，
可采用倍頻方案。擴展調(diào)諧范圍的另一個方法是
將晶振振蕩器的輸出信號與VCXO的輸出信號混頻。
與單一的振蕩器相比，這種外差式的兩個振蕩器信號調(diào)諧范圍有明顯擴展
在移動通信基地站中作為高基準(zhǔn)信號源使用的VCXO代表性
產(chǎn)品是日本精工·愛普生公司生產(chǎn)的分析圖
VG－2320SC。這種采用與IC同樣塑封的4引腳器件，
內(nèi)裝單獨開發(fā)的IC，器件尺寸為12.6mm×7.6mm×1.9mm，體積為0.19?。
其標(biāo)準(zhǔn)頻率為12～20MHz，電源電壓為3.0&plun;0.3V，工作電流不大于2mA，
在－20～＋75℃范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定度≤&plun;1.5ppm，
頻率可變范圍是&plun;20～&plun;35ppm，啟動振蕩時間小于4ms。
金石集團(tuán)生產(chǎn)的VCXO，頻率覆蓋范圍為10～360MHz，
頻率牽引度從&plun;60ppm到&plun;100ppm。
VCXO封裝發(fā)展趨勢是朝D方向發(fā)展，
并且在電源電壓方面盡可能采用3.3V。
日本東洋通信機生產(chǎn)的TCO－947系列片式VCXO
早在90年代中期前就應(yīng)用于汽車電話系統(tǒng)。
該系列VCXO的工作頻率點是12.8MHz、13MHz、14.5MHz和15.36MHz，
頻率溫度特性&plun;2.5ppm/－30～＋75℃，頻率電壓特性&plun;0.3ppm/5V&plun;5％，
老化特性&plun;1ppm/年，內(nèi)部采用D/C，并采用激光束和汽相點焊方式封裝，
高度為4mm。日本富士電氣化學(xué)公司開發(fā)的個人手持電話系統(tǒng)（PHS）
等移動通信用VCXO，共有兩大類六個系列，為適應(yīng)T要求，
采用D封裝。Saronix的S1318型、Vectron國際公司的J型、
Champion技術(shù)公司的K1526型和Fordahi公司的DFVS1－KH/LH等VCXO，
均是表面貼裝器件，電源電壓為3.3V或5V，
可覆蓋的頻率范圍或頻率分別為32～120MHz、155MHz、2～40MHz和1－50MHz，
牽引度從&plun;25ppm到&plun;150ppm不等。MF電子公司生產(chǎn)的T－VCXO系列產(chǎn)品尺寸為5mm×7mm，
曾被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是外形尺寸小的產(chǎn)品，但這個小型化的記錄很快被。
目前新推出的雙頻終端機用VCXO尺寸為5.8mm×4.8mm，
并且有的內(nèi)裝2只VCXO。Raltron電子公司生產(chǎn)的VX－8000系
列表面貼裝VCXO，采用引線封裝時高度為0.185英寸，
采用扁平封裝時為0.15英寸，工作頻率可在1～160MHz內(nèi)選擇，
標(biāo)準(zhǔn)頻率調(diào)整范圍為&plun;100ppm，線性度&plun;10％，
穩(wěn)定度&plun;25ppm/0～70℃，老化率為&plun;2ppm/年，
輸出負(fù)載達(dá)10個LSTTL（單價達(dá)10美元以上）。
于1998年7月上市的單價2000日元的UCV4系列壓控振蕩器（VCO），
面向移動通信系統(tǒng)（G）和個人數(shù)字蜂窩電話（PDC），
可用頻率范圍為650～1700MHz，電源電壓為2.2～3.3V，
尺寸為4.8mm×5.5mm×1.9mm，體積為0.05?，重量0.12g。
日本精工·愛普生公司利用ST切型晶片制作的聲表面波（SAW）諧振器（Q≌2000），
型號為FS－555，用4.8mm×5.2mm×1.5mm陶瓷容器包封，
振蕩頻率范圍達(dá)250～500MHz，頻率初始偏差為&plun;25～100ppm，
在－20～60℃范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定度是&plun;27ppm，老化率為&plun;10ppm/年。
利用FS－555組成的壓控SAW振蕩器
欲擴大頻率調(diào)節(jié)范圍，可串聯(lián)電感Lo的電感量。
由于SAW諧振器的頻率可達(dá)2GHz以上，為壓控SAW振蕩器（VCSO）的高頻化提供了一條重要途徑。
很多采購在購買晶振的時候都會問到，晶振起什么作用。石英晶振和到陶瓷晶振有什么區(qū)別，那個質(zhì)量更好等等。
晶振在應(yīng)用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振器槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置。
晶振適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供高的初始和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)較差，會在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認(rèn)真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應(yīng)的負(fù)載電容須根據(jù)特定的邏輯系列進(jìn)行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅(qū)動時很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（EMI）、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在條件下運行。常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶振模塊提供與分立晶振相同的。硅振蕩
晶振器的要比分立RC振蕩器高，多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)摹?br /> 選擇振蕩器時還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。比如，HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時，相當(dāng)于1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負(fù)載電容，整個電源電流為2.2mA。陶瓷晶振槽路一般具有較大的負(fù)載電容，相應(yīng)地也需要更多的電流。相比之下，晶振模塊一般需要電源電流為10mA ~60mA。硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能，范圍可以從低頻（固定）器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振蕩器，如MAX7375，工作在4MHz時不到2mA的電流。在特定的應(yīng)用場合優(yōu)化時鐘源需要綜合考慮以下一些因素：、成本、功耗以及環(huán)境需求。
電壓控制晶振振蕩器（VCXO）
電壓控制晶振振蕩器（VCXO），是通過施加外部
控制電壓使振蕩頻率可變或是可以調(diào)制的石英晶振振蕩器。
在典型的VCXO中，通常是通過調(diào)諧電壓改變變?nèi)荻艿碾娙萘縼?ldquo;牽引”石英晶振振子頻率的。
VCXO允許頻率控制范圍比較寬，實際的牽引度范圍約為&plun;200ppm甚至更大。
如果要求VCXO的輸出頻率比石英晶振振子所能實現(xiàn)的頻率還要高，
可采用倍頻方案。擴展調(diào)諧范圍的另一個方法是
將晶振振蕩器的輸出信號與VCXO的輸出信號混頻。
與單一的振蕩器相比，這種外差式的兩個振蕩器信號調(diào)諧范圍有明顯擴展
在移動通信基地站中作為高基準(zhǔn)信號源使用的VCXO代表性
產(chǎn)品是日本精工·愛普生公司生產(chǎn)的分析圖
VG－2320SC。這種采用與IC同樣塑封的4引腳器件，
內(nèi)裝單獨開發(fā)的IC，器件尺寸為12.6mm×7.6mm×1.9mm，體積為0.19?。
其標(biāo)準(zhǔn)頻率為12～20MHz，電源電壓為3.0&plun;0.3V，工作電流不大于2mA，
在－20～＋75℃范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定度≤&plun;1.5ppm，
頻率可變范圍是&plun;20～&plun;35ppm，啟動振蕩時間小于4ms。
金石集團(tuán)生產(chǎn)的VCXO，頻率覆蓋范圍為10～360MHz，
頻率牽引度從&plun;60ppm到&plun;100ppm。
VCXO封裝發(fā)展趨勢是朝D方向發(fā)展，
并且在電源電壓方面盡可能采用3.3V。
日本東洋通信機生產(chǎn)的TCO－947系列片式VCXO
早在90年代中期前就應(yīng)用于汽車電話系統(tǒng)。
該系列VCXO的工作頻率點是12.8MHz、13MHz、14.5MHz和15.36MHz，
頻率溫度特性&plun;2.5ppm/－30～＋75℃，頻率電壓特性&plun;0.3ppm/5V&plun;5％，
老化特性&plun;1ppm/年，內(nèi)部采用D/C，并采用激光束和汽相點焊方式封裝，
高度為4mm。日本富士電氣化學(xué)公司開發(fā)的個人手持電話系統(tǒng)（PHS）
等移動通信用VCXO，共有兩大類六個系列，為適應(yīng)T要求，
采用D封裝。Saronix的S1318型、Vectron國際公司的J型、
Champion技術(shù)公司的K1526型和Fordahi公司的DFVS1－KH/LH等VCXO，
均是表面貼裝器件，電源電壓為3.3V或5V，
可覆蓋的頻率范圍或頻率分別為32～120MHz、155MHz、2～40MHz和1－50MHz，
牽引度從&plun;25ppm到&plun;150ppm不等。MF電子公司生產(chǎn)的T－VCXO系列產(chǎn)品尺寸為5mm×7mm，
曾被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是外形尺寸小的產(chǎn)品，但這個小型化的記錄很快被。
目前新推出的雙頻終端機用VCXO尺寸為5.8mm×4.8mm，
并且有的內(nèi)裝2只VCXO。Raltron電子公司生產(chǎn)的VX－8000系
列表面貼裝VCXO，采用引線封裝時高度為0.185英寸，
采用扁平封裝時為0.15英寸，工作頻率可在1～160MHz內(nèi)選擇，
標(biāo)準(zhǔn)頻率調(diào)整范圍為&plun;100ppm，線性度&plun;10％，
穩(wěn)定度&plun;25ppm/0～70℃，老化率為&plun;2ppm/年，
輸出負(fù)載達(dá)10個LSTTL（單價達(dá)10美元以上）。
于1998年7月上市的單價2000日元的UCV4系列壓控振蕩器（VCO），
面向移動通信系統(tǒng)（G）和個人數(shù)字蜂窩電話（PDC），
可用頻率范圍為650～1700MHz，電源電壓為2.2～3.3V，
尺寸為4.8mm×5.5mm×1.9mm，體積為0.05?，重量0.12g。
日本精工·愛普生公司利用ST切型晶片制作的聲表面波（SAW）諧振器（Q≌2000），
型號為FS－555，用4.8mm×5.2mm×1.5mm陶瓷容器包封，
振蕩頻率范圍達(dá)250～500MHz，頻率初始偏差為&plun;25～100ppm，
在－20～60℃范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定度是&plun;27ppm，老化率為&plun;10ppm/年。
利用FS－555組成的壓控SAW振蕩器
欲擴大頻率調(diào)節(jié)范圍，可串聯(lián)電感Lo的電感量。
由于SAW諧振器的頻率可達(dá)2GHz以上，為壓控SAW振蕩器（VCSO）的高頻化提供了一條重要途徑。
很多采購在購買晶振的時候都會問到，晶振起什么作用。石英晶振和到陶瓷晶振有什么區(qū)別，那個質(zhì)量更好等等。
晶振在應(yīng)用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振器槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置。
晶振適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供高的初始和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)較差，會在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認(rèn)真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應(yīng)的負(fù)載電容須根據(jù)特定的邏輯系列進(jìn)行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅(qū)動時很容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（EMI）、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在條件下運行。常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶振模塊提供與分立晶振相同的。硅振蕩
晶振器的要比分立RC振蕩器高，多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)摹?br /> 選擇振蕩器時還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。比如，HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時，相當(dāng)于1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負(fù)載電容，整個電源電流為2.2mA。陶瓷晶振槽路一般具有較大的負(fù)載電容，相應(yīng)地也需要更多的電流。相比之下，晶振模塊一般需要電源電流為10mA ~60mA。硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能，范圍可以從低頻（固定）器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振蕩器，如MAX7375，工作在4MHz時不到2mA的電流。在特定的應(yīng)用場合優(yōu)化時鐘源需要綜合考慮以下一些因素：、成本、功耗以及環(huán)境需求。