一款低相噪高稳定度恒温晶振介绍

同步天下
2022-04-24
来源:原创

本文主要介绍了一款低相噪高稳定度恒温晶振,主要应用于通讯,导航等多领域使用,其随机振动,冲击和引出端强度等性能符合符合GJB360A-电子及电器元件试验方法中的规定要求。

晶振即晶体振荡器,主要分为温补晶振,压控晶振,恒温晶振,高稳晶振等几种类型,一般除压控晶振外,其他几种晶振都常用于时间频率产品中,为相关时间频率设备提供时域或频域基准。温补晶振一般是通过对晶体频率温度特性进行补偿,以达到宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。恒温晶振主要采取精密控温,使电路原件及晶体在零温度系数上工作。

SYN3627H型低相噪高稳定度恒温晶振.jpg

晶振性能一般考虑时域表征性能参数和频域表征性能参数,我们今天主要介绍一款SYN3627H型低相噪高稳定度恒温晶振。时域表征一般表现为在规定条件下,晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移,通常用某一时间间隔内的老化率频率差相对值来量度,如这款低相噪高稳定度恒温晶振日老化率≤±0.3ppb(30天后),年老化率可以达到≤±0.03ppm,十年老化性能参数值可以达到≤±0.3ppm,其短期稳定度可以达到≤3.0E-12/s,适合在工业应用多种场合使用,良好的老化率使得其适用性和连续使用率相对较高,时域特性是比较优的状态。

低相噪高稳定度恒温晶振除时域表征外,频域表征特征也是很重要的考核因素,其中包括波形,相噪等特征。这款低相噪高稳定度恒温晶振标配波形为正弦波,其直观显示波形类似为数学上的正弦曲线,符合大多数10MHz信号对应波形。对于低相噪高稳定度恒温晶振输出频率和波形是在对低相噪高稳定度恒温晶振选择时的首要考虑后续对接参数表征。

SYN3627H型低相噪高稳定度恒温晶振在频域特征中相对同类恒温晶振,比较优越的性能主要表现在相噪参数,相噪即相位噪声,一般是指信号功率和噪声功率的比率,随着频标源性能的不断改善,相位噪声值越来越小,相位噪声是低相噪高稳定度恒温晶振频域表征特质中比较重要的技术指标。这款低相噪高稳定度恒温晶振目前相噪指标可以达到:≤-102dBc/Hz @1Hz,≤-130dBc/Hz @10Hz,≤-150dBc/Hz @100Hz,≤-158dBc/Hz @1KHz,≤-162dBc/Hz @10KHz。在对信号进行补偿时,一般以1Hz带宽为单位来测量相位噪声,这款102dBc/Hz的相噪指标,满足了现代工业对低相噪参数的要求,对雷达系统,接收机系统,通讯系统中对恒温晶振的低相噪要求有着至关重要的发展作用。

恒温晶振的频率特征重要的指标包含频率准确度和频率稳定度,这款低相噪高稳定度恒温晶振的频率准确度可以达到≤±0.05ppm(出厂校准,@25℃),即准确度可以达到5E10-8量级;频率稳定度为≤3.0E-12/s,可选2E-12/s或者1E-12/s。在恒温晶振的特性中频率准确度是绝对的指标,主要指晶振振荡频率和标称频率的差值,而频率稳定度是个相对的指标是频率随时间或者其他因素变化的程度,一般分为长期频率稳定度和短期频率稳定度,一般恒温晶振需要关注的是晶振的瞬时频率变化,即短期稳定度的指标,我们前面提到的相位噪声值也是对恒温晶振扥短期稳定有影响的重要指标,好的相位噪声指标,可以优化恒温晶振的使用性能,延长恒温晶振的使用寿命。

恒温晶振在考量时,一些主要的指标包含谐波,杂散,温度特性,电压特性,负载特性等特性参数。SYN3627H型低相噪高稳恒温晶振的温度特性可以达到≤±5ppb(-40℃~+70℃相对于25℃),温度特性是指环境温度在规定的范围内按预定的方式改变时,其输出频率产生的相对变化特性,这款低相噪恒温晶振的温度特性变化值较小,在规定温度范围内,温度变化对低相噪恒温晶振的精度值影响不大。低相噪恒温晶振电压特性可以达到≤±0.5ppb(电源电压变化±5%),压控电压范围为2.5V±2.5V,频率牵引范围为≥±0.3ppm(正斜率),压控线性度≤±10%,工作电压12VDC,工作电流在启动时≤400mA,在25℃,稳态时≤150mA,负载特性可以达到≤±0.5ppb(负载变化±10%),压控参考电压范围值可以为用户提供一个电压端比较稳定的电压值,牵引范围值可以通过调节控制电压,主要为变化频率与中心频率的比值,其他特性参数值符合目前对低相噪高稳定度恒温晶振使用中的标准特性要求。



SYN3627H型低相噪高稳恒温晶振的输出功率为≥7dBm(50Ω负载),谐波≤-30dBc,杂散≤-80dBc,杂散和谐波都属于非线性数据的产物,谐波是频点信号在n倍频点的数据,杂散是不确定频点,产生原因一般可能是谐波等特性因素,频点不能确定,谐波的变化可能会引起杂散的变化,而往往杂散的变化不一定是因为谐波引起,这款低相噪高稳恒温晶振的谐波和杂散可以满足目前工业上的大多应用。

SYN3627H型低相噪高稳恒温晶振工作温度为-40℃~+70℃,存储温度-55~+85℃,满足恒温晶振设计输出要求和现代工业环境应用,尺寸发小为36*27*15 Max.mm。为满足工业强度应用需求,这款高稳恒温晶振对随机振动,冲击,引出端强度都做了相对优越的设计,满足GJB360A规程要求。低相噪高稳恒温晶振随机振动按照GJB360A电子元器件试验方法,方法214,试验条件I中A,加速度谱密度2(m/s2 )2 /Hz,总均方根加速度值 53.5m/s2,试验时间:每个方向5分钟,共15分钟;冲击按照GJB360A电子元器件试验方法,方法213,试验条件B,峰值750 m/s2标称脉冲时间6ms,每个方向3次;引出端强度按照GJB360A电子元器件试验方法,方法211的规定。试验条件 A,负荷为10N,各个项都做了严格的试验数据测试,符合工业环境的使用要求。

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