現(xiàn)代化高端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案中，少不了一顆TCXO晶振或者OCXO振蕩器，前者是溫度補(bǔ)償型的，后者是恒定溫度型的，聽(tīng)起來(lái)好像差不多，所以很多人分不清楚二者的區(qū)別，其實(shí)OCXO和TCXO系列的差別很大，讀完這篇文章，別再說(shuō)它們是一樣的了。即使因?yàn)?/span>IC技術(shù)提升，OCXO與TCXO的功能相差不是很大，使很多工程師都不知道該用哪種比較好？其作用和技術(shù)感覺(jué)更模糊了，所以今天金洛鑫電子特意從技術(shù)的角度，來(lái)進(jìn)行比較，幫助廣大新老客戶可以分辨和有效選擇對(duì)自己產(chǎn)品更有利的振蕩器。

本應(yīng)用筆記中提供的數(shù)據(jù)來(lái)自市售的現(xiàn)成產(chǎn)品。供應(yīng)商之間的確切數(shù)字會(huì)有所不同，但總體趨勢(shì)和近似值應(yīng)該相似。在選擇合適的設(shè)備之前要審查的關(guān)鍵問(wèn)題是頻率穩(wěn)定性的變化以及校準(zhǔn)和長(zhǎng)期穩(wěn)定性所需的調(diào)整（老化）。作為TCXO，OCXO對(duì)這些影響的敏感度只有四分之一。在考慮有源晶振的使用壽命時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。

OCXO和TCXO晶振技術(shù)之間的當(dāng)前分界線在所需溫度范圍內(nèi)約為0.28PPM。TCXO用于Stratum3應(yīng)用的開(kāi)發(fā)帶來(lái)了溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定性的進(jìn)步-接近OCXO傳統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性。由于這兩種技術(shù)都可用于應(yīng)用程序，因此確定哪種技術(shù)最適合給定應(yīng)用程序可能會(huì)令人困惑。

下表概述了OCXO和TCXO產(chǎn)品之間需要考慮的差異。通常，當(dāng)尺寸和功率對(duì)應(yīng)用至關(guān)重要時(shí)，TCXO是首選。這些往往是手持式或電池供電的設(shè)備。就頻率穩(wěn)定性而言，OCXO石英晶體振蕩器是一款更強(qiáng)大的產(chǎn)品。這種類型的產(chǎn)品往往更適合通信/網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。表A應(yīng)該有助于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員為應(yīng)用選擇最合適的技術(shù)。

TCXO技術(shù)：

VCXO是一種壓控晶振，其電壓控制引腳具有校正電壓。該電壓隨溫度變化，使頻率回到標(biāo)稱值。該應(yīng)用程序在規(guī)范的整個(gè)頻率范圍內(nèi)運(yùn)行晶體。任何與晶體相關(guān)的問(wèn)題（如耦合模式）都無(wú)法校正，并疊加在最終的頻率-溫度曲線上。這使得晶體的設(shè)計(jì)和制造成為TCXO的一個(gè)難點(diǎn)和關(guān)鍵部分。大多數(shù)TCXO都需要電壓控制功能。這允許精確設(shè)置頻率，調(diào)整長(zhǎng)期老化以及將設(shè)備鎖相到其他源的能力。該功能VCTCXO（壓控溫補(bǔ)晶體振蕩器）通過(guò)調(diào)節(jié)晶體的負(fù)載電容來(lái)工作。對(duì)于TCXO的嚴(yán)格公差，應(yīng)考慮這些調(diào)整所做的更改。用于調(diào)節(jié)頻率的電容器具有溫度系數(shù)，并且該溫度系數(shù)改變電容器的標(biāo)稱值隨溫度變化。這種變化對(duì)晶體的補(bǔ)償有影響。在精度較低的TCXO晶振中，這通常被忽略，但是當(dāng)TCXO精度達(dá)到并超過(guò)0.5ppm時(shí)，這些影響不能再被忽略。在典型應(yīng)用中，需要將單位從0.5-2ppm調(diào)整為精確校準(zhǔn)。然后，該設(shè)備需要調(diào)整以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定性（老化）。

調(diào)整溫度補(bǔ)償晶振進(jìn)行1.0ppm的校準(zhǔn)和3ppm的長(zhǎng)期老化可以將補(bǔ)償改為50-125ppb。當(dāng)規(guī)格接近或低于0.25ppm時(shí)，這開(kāi)始接近補(bǔ)償限值的50％。在高精度應(yīng)用中使用TCXO時(shí)，這可能是一個(gè)重要問(wèn)題。

下圖顯示了校準(zhǔn)到精確頻率的石英晶振的頻率-溫度數(shù)據(jù)。然后將頻率調(diào)整為±4和±8ppm。然后將這些圖偏移以進(jìn)行比較。電容器的這種效應(yīng)對(duì)晶體曲線具有旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且改變補(bǔ)償水平。曲線圖顯示溫度范圍越寬：應(yīng)用越精確，電壓控制功能的影響越大。

OCXO技術(shù)：

Ovenized Crystal Oscillators（OCXO）通常用于高精度頻率應(yīng)用。這種方法將晶體和相關(guān)的振蕩器電路加熱到晶體的上轉(zhuǎn)折點(diǎn)。下圖顯示了OCXO晶振應(yīng)用中使用的上轉(zhuǎn)折點(diǎn)的一部分。

制造這些振蕩器的晶體，使得上轉(zhuǎn)折點(diǎn)高于指定的最高溫度范圍。晶體和相關(guān)電路被加熱到并保持晶體上該點(diǎn)周圍的窄溫度窗口，并且該器件在該溫度下被調(diào)諧到頻率。

溫度穩(wěn)定的環(huán)境具有一些固有的優(yōu)點(diǎn)。這種方法大大降低了之前談到的溫度系數(shù)效應(yīng)。上圖顯示了當(dāng)EFC改變±4ppm和±8ppm（類似于溫補(bǔ)晶振）時(shí)OCXO的頻率溫度特性。數(shù)據(jù)顯示，與TCXO（50-100ppb）相比，OCXO與控制電壓變化相關(guān)的穩(wěn)定性在5-10ppb范圍內(nèi)。

OCXO晶振具有在非常窄的溫度窗口上運(yùn)行晶體的額外優(yōu)勢(shì)，通常為幾度或更低。這大大降低了激發(fā)晶體中不需要的模式的機(jī)會(huì)。這種方法的最大缺點(diǎn)是設(shè)備的尺寸和功率要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，這些設(shè)備的尺寸和功率要求都在不斷下降。

除了工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)不一樣，OCXO振蕩器和TCXO振蕩器的應(yīng)用范圍并不是有很多的區(qū)別，基本上都是用于通信設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)模塊，無(wú)線，航空航天，交通系統(tǒng)，導(dǎo)航雷達(dá)，控制器，船舶呼叫系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)械和軍事設(shè)備等高級(jí)產(chǎn)品領(lǐng)域。OCXO恒溫晶振和TCXO晶體振蕩器的外觀幾乎完全不一樣，OCXO的尺寸一般比較大，有9*14mm，25.4*25.4mm，58.2*58.2mm體積的，很少有7.0*5.0mm小尺寸的，有插件型和貼片型的，看上去比較笨重。而TCXO晶振的尺寸要小很多，基本都是SMT，尺寸最大是7.0*5.0mm，型號(hào)也不多見(jiàn)，最小的現(xiàn)在已經(jīng)有1.6*1.2mm了，是已有的振蕩器封裝里最小的。