| 大部分晶體振蕩器生產(chǎn)廠家的數(shù)據(jù)手冊不會兼顧所有使用者的需要,特別是溫補晶體振蕩器的頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo),多數(shù)情況下,數(shù)據(jù)手冊所列指標(biāo)往往只適應(yīng)于某一類典型的應(yīng)用場合或只符合生產(chǎn)廠家與其某幾個主要用戶的驗收規(guī)則,所以只有充分理解頻率溫度穩(wěn)定度的不同定義方法、與頻率溫度穩(wěn)定度相關(guān)的其他頻率溫度特性指標(biāo)、不同的環(huán)境溫度測試方法,才能正確制定符合自己使用要求的頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo),不加分析地簡單套用頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)很可能不滿足系統(tǒng)使用要求。 頻率溫度穩(wěn)定度的定義 溫補晶體振蕩器的頻率溫度穩(wěn)定度總共有三種定義方法。 第一種,不帶隱含參考溫度的頻率溫度穩(wěn)定度fT穩(wěn)定度（1/2溫度循環(huán)）[1]：在標(biāo)稱電壓和負載條件,其他條件不變情況下,工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含參考溫度的晶體振蕩器的最大允許頻偏。 fT穩(wěn)定度=±（fmax- fmin）/(fmax+ fmin) (fmin/fmax是在規(guī)定溫度范圍內(nèi)測得的最低頻率/最高頻率) 例如,“頻率溫度穩(wěn)定度：≤±2.0ppm(-55℃～+85℃)”,則說明在整個規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器頻率最大峰值誤差不超過4.0ppm。 第二種,帶隱含參考溫度的頻率溫度穩(wěn)定度fTref穩(wěn)定度（1/2溫度循環(huán)）：在標(biāo)稱電壓和負載條件,其他條件不變情況下,工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的帶隱含參考溫度的晶體振蕩器的最大允許頻偏。 fTref穩(wěn)定度=±MAX[ （fmax-f ref）/fref , (fmin- fref）/fref ] （fref是在規(guī)定參考溫度測得的頻率） 例如,“頻率溫度穩(wěn)定度：≤2.0ppm（-55℃～+85℃,參考+25℃）”,則說明在整個規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器頻率與參考溫度（+25℃）頻率相減的絕對值不超過1.0ppm。 第三種,初始頻率溫度精度fT精度（1/2溫度循環(huán)）：在標(biāo)稱電壓和負載條件,其他條件保持不變的情況下,在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),晶體振蕩器其規(guī)定的標(biāo)稱值的初始最大允許頻偏,對于非頻率可調(diào)（廠家校準(zhǔn)）振蕩器,初始頻率溫度精度在制造時和發(fā)貨后的規(guī)定時間內(nèi)適用。對于頻率可調(diào)（廠家一用戶標(biāo)準(zhǔn)）振蕩器,初始頻率溫度精度經(jīng)制造廠家和用戶校準(zhǔn)后的規(guī)定時間內(nèi)適用。 fT精度=±MAX[ （fmax-fnom）/fnom , (fmin-fnom)/fnom ] (fnom是標(biāo)稱頻率) 例如,“初始頻率溫度精度：≤2.0ppm（-55℃～+85℃）”,則說明在整個溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器頻率與標(biāo)稱頻率相減的絕對值不超過2.0ppm。 表1是我們?yōu)槟澄淦飨到y(tǒng)提供的10MHz溫補晶體振蕩器的頻率溫度實測數(shù)據(jù),通過計算比較,你會看到同一只溫補晶體振蕩器采用不同的頻率溫度穩(wěn)定度定義計算的結(jié)果差別很大。 fT穩(wěn)定度=±（998-982）/（998+982）≈±0.8ppm fTref穩(wěn)定度=±MAX[ （998-985）/985 , (985-990)/985 ]≈±1.3ppm（參考+25℃） fT精度=±MAX[ （998-000）/000 , (982-000)/000 ]≈±1.8ppm （式中“998”代表9.999998MHz,“000”代表10.000000MHz,其他數(shù)據(jù)依此類推：1ppm=1×10-6） 與頻率溫度穩(wěn)定度相關(guān)的其他頻率溫度特性指標(biāo) 頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)只是頻率溫度特性的最重要指標(biāo),完整反映出溫補晶體振蕩器頻率溫度特性需補充微調(diào)效應(yīng)、滯變效應(yīng)、微擾效應(yīng)和頻率溫度斜率這四個指標(biāo)。由于溫補晶體振蕩器大多數(shù)應(yīng)用于對頻率溫度特性要求中等的場合,另外每個晶體振蕩器生產(chǎn)廠家主要客戶的應(yīng)用場合不同,而且廠家考慮到絕大部分普通用戶的使用要求,所以在數(shù)據(jù)資料中往往不提供這些不經(jīng)常使用的頻率溫度特性指標(biāo),如有特殊要求,需要在定貨合同中單獨提出全部或部分指標(biāo)。 1. 微調(diào)效應(yīng)：由于頻率調(diào)整[2]而產(chǎn)生的頻率溫度特性變化的效應(yīng)。微調(diào)效應(yīng)一般附在頻率溫度穩(wěn)定度后,以其他附加條件出現(xiàn)。 例如,壓控溫補晶體振蕩器會這樣規(guī)定“頻率溫度穩(wěn)定度：≤±2.0ppm -55℃～+85℃（在壓控電壓使用范圍的任何值時,均保證頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)）”,括號內(nèi)的附加條件就是微調(diào)效應(yīng)指標(biāo),這種附加微調(diào)效應(yīng)后的頻率溫度穩(wěn)定度較獨立的頻率溫度穩(wěn)定度難度增加許多。 2. 滯變效應(yīng)（完整溫度循環(huán)）[3]在一個完整的穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度測試循環(huán)中觀察到的,溫補晶體振蕩器頻率溫度特性不可重復(fù)的一種熱致效應(yīng)（指標(biāo)多為≤±0.1ppm～≤±0.6ppm）。滯變效應(yīng)最簡單的計算方法是只計算一個完整穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度測試循環(huán)前后+25℃時輸出頻率的差值。 3. 微擾效應(yīng)：主要是由于晶體諧振器制造缺陷造成的,溫補晶體振蕩器輸出頻率圍繞其光滑頻率溫度特性曲線存在跳點的效應(yīng)（指標(biāo)多為≤±0.1ppm～≤±1.0ppm）。微擾效應(yīng)一般不做100％參數(shù)測試,廠家通常采用另外一種有效的方法,即通過篩選微擾效應(yīng)小的晶體揩振器來做到設(shè)計參數(shù)的保證。 4. 頻率溫度斜率（ppm/℃）:微擾效應(yīng)對最小測試溫度間隔（最小測試溫度間隔為2℃）求平均值的另一種表示方法（指標(biāo)多為 ≤±0.1ppm/℃～≤±1.0ppm/℃）。需要注意的是“頻率溫度斜率×工作溫度范圍”不表示頻率溫度穩(wěn)定度,因為在寬工作溫度范圍內(nèi)溫補晶體振蕩器的頻率溫度特性絕對不是線性的。 頻率溫度穩(wěn)定度的環(huán)境溫度測試方法 嚴格的溫補晶體振蕩器頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)需要附加環(huán)境溫度測試方法,從表2的實例中可以看到在不同環(huán)境溫度測試方法下頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)相差很大。頻率溫度穩(wěn)定度的環(huán)境溫度測試方法包括測試溫箱升/降溫速率和到達測試溫度點后穩(wěn)定時間這兩個要素。根據(jù)測試溫箱升/降溫速率和測試溫度點穩(wěn)定時間的差異,劃分為穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩種測試方法。 如果使用方?jīng)]有特別強調(diào),頻率溫度穩(wěn)定度指標(biāo)的驗收,一般采用穩(wěn)態(tài)測試[4]。這是因為多數(shù)溫補晶體振蕩器是依靠溫度傳感器調(diào)節(jié)振蕩回路中變?nèi)荻䴓O管的電容量來保證其工作在標(biāo)稱頻率附近的。為克服溫度敏感元件（包括溫度傳感器和晶體諧振器）固有溫度時間常數(shù)的不同,晶體振蕩器生產(chǎn)廠家普遍采用穩(wěn)態(tài)環(huán)境溫度測試,并根據(jù)溫度敏感元件達到溫度平衡的測試的溫度補償電壓值來生產(chǎn)的。實踐證明穩(wěn)態(tài)測試足以滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場合。 瞬態(tài)測試適合環(huán)境溫度劇烈變化的場合。在這種情況下供需雙方須達成驗收時測試溫箱升/降溫速率和測試溫度點穩(wěn)定時間,應(yīng)使環(huán)境溫度測試方法盡量模擬使用真實的環(huán)境溫度變化,確保滿足使用要求。 表2是我們?yōu)槟澄淦飨到y(tǒng)提供的10MHz溫補晶體振蕩器在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩種環(huán)境溫度測試方法下的頻率溫度實測數(shù)據(jù),通過計算比較,你會看到同一只溫補晶體振蕩器采用不同的環(huán)境溫度測試方法計算的結(jié)果差別很大,由于是軍事用途,這里沒有提供瞬態(tài)環(huán)境溫度測試方法的詳細內(nèi)容。 fT穩(wěn)定度=±（998-982）/（998+982）≈±0.8ppm fT穩(wěn)定度=±（008-965）/（008+965）≈±2.2ppm （表中第一和第二行分別為穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)環(huán)境溫度測試方法下的頻率溫度實測數(shù)據(jù)） [1]. 1/2溫度循環(huán)：測試時先將溫箱溫度降至規(guī)定工作溫度范圍的最低溫度并且溫度穩(wěn)定一段時間,然后按照規(guī)定的升溫速率逐步提高溫度,在達到每一個測試溫度后同樣保持溫度穩(wěn)定一段時間,直至達到規(guī)定工作溫度范圍的最高溫度的環(huán)境測試過程。 [2]. 頻率調(diào)整：包括為補償頻率老化和校準(zhǔn)初始頻率準(zhǔn)確度的頻率調(diào)整,以及滿足鎖相環(huán)或音頻調(diào)制應(yīng)用要求的頻率牽引、頻率控制。 [3]. 完整溫度循環(huán)：先進行一次1/2溫度循環(huán),然后從規(guī)定工作溫度范圍的最高溫度反方向再進行一次1/2溫度循環(huán)的環(huán)境溫度測試過程。 �。�4]. 穩(wěn)態(tài)測試：常規(guī)的升/降溫速率為2℃/分鐘,測試溫度穩(wěn)定時間為3分鐘～5分鐘,以每10℃間隔測試,一個測試溫度點需要12～15分鐘測試時間。 | 
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