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壓控晶振是石英晶體振蕩器的一種，全稱：電壓控制晶體振蕩器，是一種與晶體諧振器串聯插入變容二二極管，根據外部加入的電壓使二極管的容量發生變化，來達到輸出頻率可根據晶體諧振器的負載電容特性變化的晶體振蕩器。
構成及原理
VCXO主要由石英諧振器、變容二極管和振蕩電路組成，其工作原理是通過控制電壓來改變變容二極管的電容，從而“牽引”石英諧振器的頻率，以達到頻率調制的目的。VCXO大多用于鎖相技術、頻率負反饋調制的目的。
壓控晶振特點
石英晶體振蕩器是由品質因素極高的石英晶體振子(即諧振器和振蕩電路組成。晶體的品質、切割取向、晶體振子的結構及電路形式等，共同決定振蕩器的性能。壓控晶體振蕩器具有以下特點：
◆低抖動或低相位噪聲
由于電路結構、電源噪聲以及地噪聲等因素的影響，VCXO的輸出信號并不是一個理想的方波或正弦波，其輸出信號存在一定的抖動， 轉換成頻域后可以看出信號中心頻率附近也會有較大的能量分布，即是所謂的相位噪聲。VCXO輸出信號的抖動直接影響其他電路的設計，通常希望VCXO的抖動越小越好。
◆寬調頻范圍
VCXO的調節范圍直接影響著整個系統的頻率調節范圍，通常隨著工藝偏差、溫度以及電源電壓的變化，VCXO的鎖定范圍也會隨著變化，因此要求VCXO有足夠寬的調節范圍來保證VCXO的輸出頻率能夠滿足設計的要求。
◆穩定的增益
VCXO的電壓一頻率 非線性是產生噪聲的主要原因之一，同時，這種非線性也會給電路設計帶來不確定性，變化的VCXO增益會影響環路參數，從而影響環路的穩定性。因此希望VCXO的增益變化越小越好。
壓控晶振分類
常見的壓控振蕩器主要有反相器型VCXO、差分對型VCXO以及LC型VCXO。
反相器型VCO的核心是由奇數個反相器組成，振蕩頻率由每個反相器的延時以及反相器的個數決定的。每個單元的延時時間與流過反相器的電流、電壓、工藝有關。這種結構的VCXO優點是電路設計簡單，振蕩頻率可以被設計得很高，但是它對電源或地的噪聲比較敏感，相位抖動較大。
差分對型VCXO主要由差分對延時構成，差分延時單元由壓控電流源、電阻負載以及NMOS管構成。通過控制壓控電流源的電流控制振蕩頻率。差分對型VCXO的優點是差分信號可以抑制地噪聲或電源噪聲，相位抖動較小，缺點是帶寬有限，不適于高頻應用。
LC型VCXO的特點是由于LC諧振腔的Q值很高，因而這種類型的VCXO的相位噪聲很低，因而常用于對頻率抖動要求非常低的頻率合成器中。并且這種結構的工作頻率只與電感L和電容C有關，通過減小電感或電容并減小電路的寄生電容可以使得電路工作在很高的工作頻率下。
參數及選型指南
如何選購一款合適的VCXO壓控晶振，主要從以下9個參數維度來考量。
1.頻率
頻率越高一般價格越高。但頻率越高，頻差越大，從綜合角度考慮，一般工程師會選用頻率低但穩定的晶振，自已做倍頻電路。總之頻率的選擇是根據需要選擇，并不是頻率越大就越好。要看具體需求。比如基站中一般用10MHz的恒溫晶振(OCXO) ，因其有很
好的頻率穩定性，屬于高端晶振。至于范圍，晶振的頻率做的太高的話，就會失去意義，因為有其他更好的頻率產品代替。
2.頻率穩定度(關鍵參數)
指在規定的工作溫度范圍內，與標稱頻率允許的偏差，用ppm(百萬分之一)表示。-般來說，穩定度越高或溫度范圍越寬，價格越高。對于頻率穩定度要求土20ppm或以上的應用，可使用普通無補償的晶體振蕩器。對于介于土1至士20ppm的穩定度，應該考慮溫補晶振TCXO。對于低于士1ppm的穩定度，應該考慮恒溫晶振OCXO
3.電源電壓
常用的有1.8V、2.5V、3.3V、5V等，其中3.3V應用最廣。
4.輸出方式
根據需要采用不同輸出。(HCMOS， SINE， TTL, PECL， LVPECL, LVDS， HSCL, PLL等)每種輸出類型都有它的獨特波形特性和用途。應該關注三態或互補輸出的要求。對稱性、上升和下降時間以及邏輯電平對某些應用來說也要作出規定,根據客戶需要我們可以幫助客戶選型。
5.工作溫度
工業級標準規定的-40℃~+85℃這個范圍往往只是出于設計者們的習慣，倘若-20℃~+70℃已經夠用，那么就不必去追求更寬的溫度范圍。對于某些特殊場合如航天軍用等，對溫度有更苛刻的要求。
6.相位噪聲和抖動
相位噪聲和抖動是對同一種現象的兩種不同的定量方式，是對短期穩定度的真實度量。振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能。采用鎖相環合成器產生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環技術的振蕩器一般呈現較差的相位噪聲性能。但相對的，擁有好的相位噪聲和抖動的同時振蕩器的設計復雜，體積大，頻率低，造價高。實際上相位噪聲和抖動是短期頻率穩定度的度量，所以一般越高端的晶振，即頻穩越好的晶振，這些指標也相應越好。
7.牽引范圍
是針對VCXO的參數。帶有壓控功能的晶振為(VCXO) ，即通過調節控制電壓改變輸出頻率。牽引范圍為變化頻率(增大或減少)與中心頻率的比值。此值一般用ppm表示。通常牽引范圍大約為100一200ppm， 取決于VCXO的結構和所選擇的晶體。
8.封裝尺寸
與其它電子元件相似，石英振蕩器亦采用愈來愈小型的封裝。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。所以，小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折中。
9.老化率
隨著時間的推移，頻率值隨著變化的大小，有年老化和日老化兩種指標。
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