深圳市康比电子有限公司-压电元件电路中PPM精度要求的精确度解析

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压电元件电路中PPM精度要求的精确度解析

来源：kangbidz　　时间：2012-12-06

电子元件大家都知道电路设计是一个很关键的所在，电路的精准直接关乎使用这颗晶振的产品的质量问题，但是最重要的体现在于一个小参数那就是晶振的PPM值（我们称之为精度电容值）精度值越低表明这颗电子元件越精度越精确，使用起来越耐用和反应出来的效果就越好，我们先来了解一下匹配电容-----负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。这样并联起来就接近负载电容了。负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。他是一个测试条件，也是一个使用条件。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
为了让大家更清楚些我们演示一个贴片晶振的PPM误差公式
1：120ppm,27M的晶振,频率的误差 = 120/100万*27M=3240Hz
晶振的精度决定时钟的计时准确度。
2：所配晶振频率：32772.2HZ，误差为+1.2ppm
一年的误差计算过程为:
Δf = +1.2/100万*32772.2
Δt/秒 = Δf/32772.2 = 1.2/100万
一年的误差 = Δt*24*3600*365 = 37.8秒

晶振的主要参数有标称频率，老化率、频率准确度、频率稳定度，相位噪声，功耗等。
1.标称频率：是指晶振的标称输出频率；
2.频率准确度：是指常温（25度）下，所测晶振频率相对标称频率的差值。这一点是不太重要的
3.频率稳定度：一般是指频率温度稳定度，是指在晶振的工作温度范围内频率随着温度变化的大小，一般用PPM或PPB来标示，1PPB=0.001PPM=1*10-9(为什么是-9次方呢，不是-6次方呢？)；
设计中晶振稳定度是最重要的指标，精度越高越好，深圳康比电子有限公司生产的产品可以满足其要求,晶振的指标在行业中都处于领先的地位.

4.老化率：随着时间的推移，频率值随着变化的大小，有年老化和日老化两种指标，也有一些厂家提到10年或20年老化率的指标；在国内包括国外，老化率一般保持在5ppm容易，小于1ppm的很不容易，也很贵；
5.相位噪声：信号功率与噪声功率的比率(C/N),是表征频率颤抖的技术指标。一般来说雷达等设备会对相位噪声有特殊要求；深圳康比电子有限公司生产的温补晶振，频率温度稳定度己达1*10-6（-55到85度），相位噪声在1K位置可达-130DBC以上,恒温可以达到150DBC以上；
6.晶体还有一个重要的特性就是“RR等效阻抗”，晶振长出现停振现象。经分析均为晶片阻值大于80欧姆.
以上是普通晶振的负载电容值和电路的匹配性能，但是OSC石英晶体振荡器又不一样了，一般的晶体振荡器PPM值都是在0-5PPM之间，不过现在为止我还没见过0PPM的，温补TCXO振荡器和VCXO压控振荡器一般都是在5PPM左右。但是最精确的还要数压控温补振荡器VC-TCXO，温补晶振起到一个温度补偿作用这是众所周知的，所以他的PPM要求不是很严格精确，它可以通过温度的补偿法来变化PPM值，但是压控温补振荡器就不能那么马虎了，它的要求是非常严格的，PPM要达到0.5个PPM，都是一些高端产品上用到的，像军用卫星，移动通信设备，大型电力发射信号等。

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