关于影响晶振的频率稳定性五大因素,归纳如下:
1、晶振的老化率
影响老化的要素有很多,例如:质量搬运、晶体受到的应力、热膨胀、装置受力、键合单元、晶振的驱动电平以及DC偏置等都会影响到晶振的使用期限。老化是由于振荡器内部变化形成的频率的 系统性变化。晶振经过长时间缓慢老化,这导致输出频率缓慢漂移。
2、晶振的温度
不同产品的诉求,对晶振温度的诉求不一样。晶振的温度可分为民、企、工、航天等级别,温度范围在-40℃~+150℃,但是随着升至极端温度,额定频率的变化开始增大,有可能达到几十ppm,计算等应用能够承受这一点,但是对于导航、雷达、无线电通信、卫星通信等对准确度与精度要求极高的应用来说,则无法接受这种巨大变化。因此,此类应用需求在系统中还需增加额外的补偿元件。
3、 晶振的激励电平
如果激励电平偏小,谐振器的长期稳定性好。激励电平过高,晶片振动变强,振动导致温度升高,频率稳定度随之降低,严重时晶片会振裂.
4、 晶振的负载电容
晶振必须与变化的负载匹配。如果晶体两端的等效电容和标称负载电容存在差异,晶体输出的频率将会和标称工作频率产生偏差。电路匹配电容CL1 、CL2,加上电路的杂散电容Cstray,越接近晶体的负载电容CL,晶体输出的频率则越精准。
5、 晶振的电压变化
晶振需要配合使用稳压电源,电压变化会带动电阻变化。输出电压需要保持在电源的额定值。