晶振受熱起振和停振的原因

晶體振蕩器利用石英晶體的壓電效應來產生非常穩(wěn)定且精確的振蕩頻率,。為什么晶振在受熱后,會出現頻率不穩(wěn)定,,甚至有時會起振或停振的現象呢,?
一、起振:
在溫度升高的情況下,,有些晶振會開始振蕩,。有以下幾點原因:
1、頻率溫度特性:晶振的頻率會隨著頻率溫度曲線變化,。
2、電路溫度系數:電路中的電容或者電感值會隨著溫度變化而變化,,從而影響振蕩條件,。
3、熱膨脹效應:晶振的封裝和材料在受熱時會膨脹或者收縮,,導致晶體的物理尺寸變化,,從而影響晶體的諧振頻率和振蕩條件。
二,、停振:
晶振在溫度升高后停止振蕩的現象被稱為停振,,可能由以下幾個原因引起:
1、振蕩條件的變化:振蕩電路必須滿足特定的相位和增益條件才能維持振蕩,。溫度變化可能改變電路參數,,使振蕩條件不再滿足,進而停止振蕩,。
2,、溫度過高引起的損傷: 過熱會損壞晶振或其周圍的電路元件,可能永久改變晶體的電學特性,,導致振蕩停止,。
3、電路中的熱漂移: 溫度變化會引起電路元件性能漂移,,使電路不能再維持振蕩所需的條件,。
4、封裝應力變化: 溫度變化會導致晶振封裝材料的應力變化,,影響晶體的機械共振特性和振蕩能力,。
三,、解決措施:
要避免或減輕晶振在溫度變化下的起振或停振問題,可以采取以下措施:
1,、選擇合適的晶振:根據應用環(huán)境選擇具有適當溫度穩(wěn)定性的晶振,,或者使用TCXO或OCXO來提供更高的溫度穩(wěn)定性。
2,、溫補晶振TCXO使用一個內部溫度傳感器和補償電路來檢測環(huán)境溫度,,并調整晶體的振蕩頻率,以抵消溫度變化的影響,。這種補償是動態(tài)的,,隨著溫度的變化實時調整。
3,、恒溫晶振OCXO是用電路控制溫度,。內部恒溫箱可以把穩(wěn)定度控制的非常嚴格。OCXO在啟動時需要進行一個熱啟動過程達到振蕩起振所需的起振條件,,在恒溫晶振的產品規(guī)格書上會注明,。
4、優(yōu)化電路: 確保振蕩電路在寬溫度范圍內能夠穩(wěn)定工作,,選擇低溫漂的元件,,適當調整電路參數以適應溫度變化。
5,、通過適當的散熱措施控制電路溫度,,避免晶振和其他元件過熱。
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