恒溫晶振對溫度穩(wěn)定性的解決方案

恒溫晶振（OCXO; KO系列） 對溫度穩(wěn)定性的解決方案采用了恒溫槽技術： 將晶體置于恒溫槽內(nèi)，通過設置恒溫工作點，使槽體保持恒溫狀態(tài)。

傳統(tǒng)的溫度控制方法是通過開關設備來調(diào)整溫度，類似于廚房烤箱。OCXO是用電路控制（Oven Control Circuit）溫度。內(nèi)部恒溫箱（Oven）可以把穩(wěn)定度控制的非常嚴格。恒溫箱內(nèi)裝有一個石英晶體振蕩器（Oscillator）或者石英晶體諧振器和外圍振蕩電路。

（圖1：OCXO內(nèi)部圖）

當熱敏電阻或其它溫度傳感器設備（Temp Sensor）檢測到溫度變化時，會產(chǎn)生誤差電壓。誤差電壓被反饋到控制電路后，增加或減少功率的輸出。從而實現(xiàn)更高的頻率穩(wěn)定度。

應用

不同的應用領域有特定的要求，OCXO可以在惡劣環(huán)境下不受外界溫度影響，達到穩(wěn)定的輸出頻率。廣泛應用于精密儀器，遙控遙測通信，雷達，電子對抗，導航等。

對于精密測距，高速目標跟蹤，外層空間通信系統(tǒng)中要求低相噪的晶振。更多有關晶振的應用，前往《晶振應用領域》。

頻率穩(wěn)定度

石英晶體有多種切割方式，最常見的是AT切。AT切割曲線圖（圖2）有兩個轉(zhuǎn)折點，分別為LTP和UTP。dF/dT值越小，表明隨著溫度變化，頻率的變化越小，從而頻率穩(wěn)定性高。

（圖2：AT切割溫度曲線圖）

SC切割（也叫應力補償切割）可以實現(xiàn)更高的精度，從而擁有更好的噪聲性能，高Q值，低老化率，優(yōu)異的頻率穩(wěn)定性。對振蕩電路的不穩(wěn)定敏感度較低，不易受到熱應力和機械應力的影響。

（圖3：AT和SC切割的UTP點）

對于OCXO而言，UTP點重要，因為LTP在25℃以下。圖3的橫坐標為溫度，縱坐標為頻差。對比可見，在轉(zhuǎn)折點TP處，SC晶片頻率誤差更小。因此SC有更好的溫度穩(wěn)定性。

地位

OCXO比時鐘振蕩器，壓控晶振，溫補晶振有更優(yōu)秀的穩(wěn)定性和頻率。OCXO在晶振的頻率控制方面處于頂端。如果對頻率源有更高的要求，則需要選擇原子鐘：

預熱

OCXO需要較長的預熱時間。隨著運行狀態(tài)的穩(wěn)定，耗電量也會穩(wěn)定。25℃室溫下開機，SC切割晶體會比最終穩(wěn)定頻率低20ppm，AT切會比最終頻率高60ppm。圖4說明了SC切割晶片比AT切能在較快的時間內(nèi)達到穩(wěn)定工作的狀態(tài)。

（圖4：AT/SC切預熱時間）

功耗

OCXO的內(nèi)部恒溫箱與時鐘振蕩器，壓控振蕩器，和溫補振蕩器相比較，功耗更高，不適合使用電池。OCXO在預熱期間，功率可能達到2~4瓦。當達到25℃時，功耗可能會降低到0.7~1.5瓦。

恒溫箱需要更多的功率去維持設定的溫度。功率會隨著溫度的升高而降低。影響OCXO的功耗的因素有以下：恒溫箱的尺寸，設定的溫度，隔熱量等。