什么是VCXO?压控晶体振荡器

什么是VCXO？

VCXO是一种晶体振荡器，其输出频率根据施加的控制电压而变化。VCXO输出频率的变化以百万分之一(ppm)为单位，如果计算中包括稳定性和老化，则称为牵拉能力、总牵拉范围或绝对牵拉范围(APR)。VCXO由晶体和振荡器电路以及变容二极管和支持电路组成。石英的高品质因数允许小范围的频率牵引。它们还具有低抖动和低相位噪声的高性能。

VCXO晶振用于微调工作频率，通常与锁相环(PLL)配合使用。VCXO中的拉取能力可以变化。有些只需要50ppm的拉力，而有些可能需要数百ppm的拉力。VCXOs的一些应用包括电信、测试和测量以及广播设备。

什么是可拉性？

牵拉能力是对于给定的控制电压变化，VCXO可以被牵拉的频率范围。它用给定电压下的百万分率(ppm)来表示。正如所料，较大的可拉性数值提供了较大的调谐范围，但具有较小可拉性水平的VCXOs提供了更高的稳定性和更低的相位噪声。

什么是绝对拉动范围？

绝对牵引范围(APR)是当控制电压设置为最大值和最小值时，VCXO与中心频率的最小保证偏差。APR可以通过从总牵引范围中减去温度、石英老化、电源和电路负载引起的频率误差来计算。 在本例中，当不精确和外部影响计算在内时，振荡器的总牵引范围为160 ppm。可用的最终APR为100ppm。

VCO和VCXO有什么区别？

VCO或压控振荡器是一种电子振荡器，其输出频率由电子电路产生。通过向控制输入施加调制信号，它们可以用于频率调制(FM)或相位调制(PM)。VCO也是锁相环的一个组成部分。VCO在合成器中用于产生一种波形，其音调可以通过由音乐键盘或其他输入确定的电压来调整。

VCXO是一种压控晶体振荡器，由晶体振荡器、变容二极管和支持电路组成。VCXO的输出频率由晶体的特性决定。当在晶体上施加变化的DC电压时，振荡频率会发生变化。VCXOs常见于网络、通信和测试设备中。

VCO：可调晶体振荡器 电子电路产生的振荡频率 宽频率牵引范围 不太稳定 相位噪声差

VCXO：振荡频率基于晶体特性 窄频率牵引范围 能够紧密稳定 非常好的相位噪声

VCXO有几个特有的特性。配置VCXO时，第一步是确定基准振荡器的性能，以确保VCXO可以进行足够的频率调谐，以满足电路要求。这些规格包括工作频率、温度范围和稳定性。对于电压控制部分，需要满足以下条件:

控制电压–这是施加于VCXO输入引脚的可变电压，导致频率发生变化。它有时被称为调制电压，尤其是当输入是交流信号时。

偏差–这是控制电压变化导致的频率变化量。例如，0V~5V的控制电压可能导致150ppm的偏差。一旦计算出APR，可能会导致100ppm的可用偏差。

传递函数(有时称为斜率极性)-这定义了频率变化与施加的控制电压的方向。正的传递函数将导致频率增加，负传递函数会导致频率下降，控制电压变得更正(或更负)。

线性度——如MIL-PRF-55310中所述，它是频率误差与总偏差之比，用百分比表示，其中频率误差是从输出频率与控制电压的关系图中绘制的最佳直线的最大频率偏移。 如果振荡器的规格要求5%的线性度，实际偏差总计为20 kHz，输出频率与控制电压输入的关系曲线可能与中间的灰色线相差1kHz(20kHz±5%)。这些限值由蓝色虚线表示，黑色曲线代表线性度在5%以内的VCXO的典型曲线。

其他设计考虑 稳定性–石英晶体是一种高Q器件，是晶体振荡器的稳定性决定因素。它固有地抵制被从其基频“拉”出来。为了产生具有显著偏差的VCXO，振荡器电路必须降级或“去Q”。这导致晶体在频率-温度特性、老化特性和短期稳定性特性方面失去固有的稳定性。这也会影响相关的抖动和相位噪声性能。工程师最感兴趣的是不要规定超出必要范围的偏差。

锁相——在锁相环应用中使用VCXO时，偏差应始终等于或大于VCXO本身及其锁定的参考或信号的综合不稳定性。如果开环稳定性要求更严格，可以使用TC/VCXO来满足更高的开环要求。 无论您是在市场上购买高品质的VCXO还是任何其他类型的晶体振荡器，ECS Inc .都可以为您的时序需求提供任何解决方案。