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石英晶振的老化率

來源:http://www.ljnshy.cn 作者:帝國科技人事部 2014年08月09
  頻率元件石英晶振系列,跟大多數電子元器件一樣,都會有一定的老化過程.石英晶振和諧振電阻隨時間變化而變化,這就是大家口中的老化率.
  在晶體使用初期,老化主要受元件內部應力釋放影響,頻率向升高方向變化,而后期受電極膜吸附的影響,其頻率按對數關系向降低方向變化,隨著時間增加變化量逐漸降低.一般情況下石英晶振本身的偏差大概是在1年5ppm的范圍.這樣的偏差還是正常環境中的正常誤差,有個別一些環境誤差相對來說就會更大了.比如在極冷的天氣和到炎熱的環境頻率的誤差相對就會比較大.
  晶振老化是因為在生產石英晶體的時候存在應力、污染物、殘留氣體、結構工藝缺陷等問題.應力要經過一段時間的變化才能穩定,一種叫”應力補償”的晶體切割方法(SC切割法)使晶體有較好的特性.污染物和殘留氣體的分子會沉積在晶體片上或晶體電極氧化,振蕩頻率越高所用的晶體片就越薄,這種影響就越厲害.這種影響要經過一段較長的時間才能逐漸穩定,而這種穩定隨著溫度或工作狀態的變化會有反復,使污染物在晶體表面再度集中或分散.
  在恒定的環境條件下測量頻率時,振蕩頻率和時間之間的關系.這種長期頻率漂移是由石英晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的.因此,頻率偏移的速率叫老化率,可用規定時限后的最大變化率(如±10ppb/天,加電72小時后),或規定的時限內最大的總頻率變化(如:±1ppm/(第一年)和±5ppm/(十年)來表示。
  KDS晶振的輸出頻率受到內部電路的影響(晶體的Q值,元器件的噪音,電路的穩定性,工作狀態等)而產生頻譜很寬的不穩定.測量一連串的頻率值后,用阿方程計算.相位噪音也可以反映短穩的情況(要有專用儀器測量).將頻率控制電壓從基準電壓調到規定的終點電壓,晶體振蕩器頻率的最小峰值改變量.
  當調制頻率變化時,峰值頻偏與調制頻率之間的關系.通常用規定的調制頻率比規定的調制頻率比規定的調制基準頻率低若干db表示。
  與理想(直線)函數相比的輸出頻率,輸入控制電壓傳輸特性的一種量度,它用百分數表面整個范圍頻偏的可容許非線性度.
  單邊帶相位噪聲£(f).偏離載波f處,一個相位調制邊帶的功率密度與載波功率之比.
  輸出波形可分為方波和正統波兩類.方波主要用于數字通信系統時鐘上的表晶體.32.768KHZ對方波主要有輸出電平,占空比,上升/下降時間,驅動能力等幾個指標要求.
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