温补晶振(TCXO)振荡器
晶振简介（OCXO恒温、
晶振简介（OCXO恒温、 MCXO数补、VCXO压控、VCTCXO、VCOCXO）各种晶振简介1. 普通晶振Packaged Crystal Oscillator（PXO）：是⼀种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，晶振的频率稳定度取决于其内部所⽤晶体的性能，频率稳定度在10-5量级，⼀般⽤于普通场所作为本振源或中间信号，是晶振中最廉价的产品。
2. 温补晶振Temperature Compensated Crystal Oscillator（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进⾏补偿，以达到在宽温温度范围内满⾜稳定度要求的晶体振荡器。
⼀般模拟式温补晶振采⽤热敏补偿⽹络。
补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级，由于其良好的开机特性、优越的性能价格⽐及功耗低、体积⼩、环境适应性较强等多⽅⾯优点，因⽽获⾏了⼴泛应⽤。
3. 压控晶振Voltage Controlled Crystal Oscillator（VCXO）：是⼀种可通过调整外加电压使晶振输出频率随之改变的晶体振荡器，主要⽤于锁相环路或频率微调。
压控晶振的频率控制范围及线性度主要取决于电路所⽤变容⼆极管及晶体参数两者的组合 4. 恒温晶振Oven Controlled Crystal Oscillator（OCXO）：采⽤精密控温，使电路元件及晶体⼯作在晶体的零温度系数点的温度上。
中精度产品频率稳定度为10-7~10-8，⾼精度产品频率稳定度在10-9量级以上。
主要⽤作频率源或标准信号 5. 电压控制－温补晶体振荡器（VCTCXO）温度补偿晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。
6. 电压控制－恒温晶体振荡器（VCOCXO）恒温晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。
晶振的应⽤：晶体振荡器被⼴泛应⽤到军、民⽤通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，⽆线电综合测试仪，BP机、移动电话发射台，⾼档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。
VC-TCXO
KDS晶振DSA系列
晶振分有源晶振和无源晶振，根据有源晶振（晶体振荡器）的功能和实现技术的不同，可以分为以下四类：
1、温度补偿晶体振荡器(TCXO)。
2、普通晶体振荡器(SPXO)。
3、压控晶体振荡器(VCXO)。
4、压控温补振荡器(VC-TCXO)。
DSA系列是KDS生产的压控温补振荡器(VC-TCXO)，是一种温度电压控制功能，拥有世界上最薄的晶振封装。
主要应用于全球定位系统,智能手机晶振WiMAX和蜂窝和无线通信,符合RoHS 标准。
KDS介绍：日本KDS是全球三家最大的生产商之一，KDS即是日本大真空株式会社（DASHINKU CORP），成立于1951年，至今已有50多年的历史。
是全球领先的三大晶振制造商之一。
其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。
其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。
也是全球最大的TF型（主要是32.768KHz）晶振制造工厂。
而上海唐辉电子是日本大真空株式会社在中国的指定代理商，唐辉电子在PPTC自恢复保险丝、PTC热敏电阻、晶体谐振器、振荡器系列、高品质电容、电感和液晶屏产品、IC 类等领域有很强的竞争力。
产品广泛应用在通信、电脑、消费类电子及网络产品、仪器仪表、工控系统、安防产品、电源供应器
等产品上积极面对市场及客户的多方位要求，坚持以最好的品牌和最具竞争力的价格销售电子零件，为客户提供多元化的服务，务求充分满足客户的要求,致力于成为中国乃至世界最佳元器件供应商之一。
DSA系列部分图纸如下：。
2023年温控晶体振荡器行业市场需求分析
2023年温控晶体振荡器行业市场需求分析温控晶体振荡器是一种经过温度处理后能够保持稳定频率的晶体振荡器，进而能够用于计算机、通信、仪器、汽车电子等各种领域的时间参考、频率稳定、计时等功能。
（以下简称TCXO）市场需求分析：TCXO行业市场呈上升趋势，因为随着科技和经济的进步，各种新兴的电子产品的渐渐普及，TCXO逐渐被广大群众所接受。
首先，TCXO应用于移动通信领域，因为在通信过程中信号的传输稳定性和准确性极为重要。
其次，TCXO还应用于GPS导航等领域，这在很大程度上也影响了市场需求。
此外，TCXO也越来越受到军事、航空、航天等领域的关注，因为这些领域对传输信号的稳定性与准确性要求极高。
在国际市场方面，由于运用场景复杂多变，TCXO市场需求持续增长，美国、日本、欧洲、中国等国产业占比逐步提高，未来市场前景广阔。
据统计，TCXO市场规模在未来10年内将达到100亿美元左右。
进一步的需求分析：随着移动通信、汽车电子、智能穿戴设备等领域的飞速增长，TCXO的应用需求也将随之不断增长。
在移动通信领域，各种网络技术发展迅速，对于频率精度和稳定性的要求越来越高，这将促使TCXO行业的发展。
汽车电子领域方面，车用电子设备的发展也促进了TCXO市场的增长，它们需要频率较高、频率稳定性较好的TCXO为其提供支撑。
智能穿戴设备领域中，随着智能穿戴设备越来越流行，TCXO产业的发展不可避免。
总之，未来TCXO行业的市场需求将会持续高速增长，而且随着智能化、物联网等技术的发展，TCXO应用领域也将更加广泛，市场空间将更加广阔。
然而，由于国内TCXO市场陷入价格战，需要企业加强自己的研发能力及创新能力，降低产品成本，从而获得更多的市场份额。
晶振的基本原理及特性
晶振的基本原理及特性晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。
其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。
可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。
因而能“压控”的频率范围也越小。
实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。
所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。
这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。
说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。
一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
例如：精密制导雷达。
频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。
一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。
图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表现了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况，表现了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况。
表现了晶振的老化。
频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。
tcxo工作原理
tcxo工作原理摘要：1.tcxo 工作原理简介2.tcxo 的关键组成部分3.tcxo 的工作流程4.tcxo 在现代通信技术中的应用5.tcxo 的发展趋势与展望正文：1.tcxo 工作原理简介tcxo，即温度补偿晶体振荡器，是一种高精度、高稳定性的晶体振荡器。
它通过利用温度对晶体振荡频率的影响，对晶体进行温度补偿，从而实现振荡频率的稳定。
这种稳定性使得tcxo 在通信、计时、导航等领域有着广泛的应用。
2.tcxo 的关键组成部分tcxo 主要由以下几部分组成：晶体谐振器、温度传感器、控制电路和电源。
晶体谐振器是tcxo 的核心部件，其振动产生稳定的频率信号。
温度传感器用于实时监测tcxo 的工作温度，将温度变化转换为电信号。
控制电路则根据温度传感器的信号，对晶体谐振器进行温度补偿，以保持振荡频率的稳定。
电源则为tcxo 提供稳定的工作电压。
3.tcxo 的工作流程当tcxo 开始工作时，晶体谐振器会在控制电路的控制下，根据设定的频率进行振动。
同时，温度传感器实时监测tcxo 的工作温度，并将温度变化转换为电信号。
控制电路根据接收到的温度信号，对晶体谐振器进行温度补偿，从而保持振荡频率的稳定。
4.tcxo 在现代通信技术中的应用tcxo 在现代通信技术中有着广泛的应用，尤其在无线通信、卫星通信和光纤通信等领域。
由于tcxo 能够提供高精度、高稳定的频率信号，因此，它被广泛应用于通信系统的时钟信号产生和频率合成。
此外，tcxo 在通信系统中的小型化、低功耗特性，也使得它在移动通信设备等应用中具有很大的优势。
5.tcxo 的发展趋势与展望随着通信技术的不断发展，对tcxo 的性能要求也在不断提高。
未来，tcxo 的发展趋势将包括：更高的频率稳定性、更小的尺寸、更低的功耗和更高的可靠性。
tcxo的ic原理
tcxo的ic原理
TCXO是温度补偿型晶体振荡器（Temperature Compensated Crystal Oscillator）的缩写，是一种能够在不同温度下保持稳定频率输出的晶体振荡器。
TCXO的工作原理涉及晶体振荡器和温度补偿电路。
晶体振荡器的基本原理是利用晶体的谐振特性来产生稳定的频率信号。
晶体振荡器中的晶体通常是石英晶体，当施加电场时，晶体会以其固有的谐振频率振荡，从而产生稳定的频率输出。
然而，晶体振荡器的频率会受到温度变化的影响，导致频率的不稳定性。
为了解决这一问题，TCXO引入了温度补偿电路。
温度补偿电路通常包括温度传感器和补偿电路。
温度传感器用于监测环境温度的变化，补偿电路则根据温度的变化来调整晶体振荡器的工作参数，以使输出频率保持稳定。
一般来说，温度升高会导致晶体的频率增加，而温度下降则会导致频率减小，补偿电路通过调整电路参数来抵消这种影响，从而实现温度变化下的频率稳定输出。
除了温度补偿电路，TCXO还可能包括其他稳频技术，如电压控制振荡器（VCTCXO）或数字温度补偿技术（DTCXO），以进一步提高
频率稳定性和抗干扰能力。
总的来说，TCXO的工作原理是利用晶体振荡器产生稳定频率的基础上，通过温度补偿电路来抵消温度变化对频率稳定性的影响，从而实现在不同温度下的稳定频率输出。
温补晶振(TCXO)振荡器原理是什么呢？
温补晶振(TCXO)振荡器原理是什么呢?TCXO中文全称为温补晶体振荡器,它对晶振频率可以起到一个温度补偿的作用。
比如说在某些高温的环境下,有些产品会因为高温出现不良的现象,严重甚至会导致整个产品瘫痪,在这种情况下就会用到温补晶振。
其原理是通过感应周围环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,以求达到稳定输出频率的效果。
它可以在天气温度变化中起到一个互相补助的作用,遇到气温低的情况它会根据本身的温度补偿电路来补偿由周围温度变化产生出的振荡频率偏差,从而保护产品的稳定性。
那么TCXO的工作原理是什么呢?第一种补偿方式是直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英晶体振子串联而成的。
在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。
该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板(PCB)尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。
但当要求晶体振荡器精度小于±1ppm时,直接补偿方式并不适宜。
第二种补偿方式间接补偿型该补偿方式又分模拟式和数字式两种类型。
模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。
该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低电压情况下受到限制。
数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(A/D)变换器,将模拟量转换成数字量。
该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。
TCXO常见频点有以下几种:10MHz、12.8MHz、13MHz、14.4MHz、14.7456MHz、15.36MHz、16MHz、16.368MHz、16.367667MHz、16.369MHz、16.8MHz、18.432MHz、19.2MHz、19.44MHz、19.68MHz、19.8MHz、20MHz、21.250MHZ、24.5535MHZ、26MHZ、30MHz、32MHz、38.4MHz、尺寸有:5.0*3.2mm 3.2*2.5mm 2.5*2mm电压在:3.3V 3V 2.8V 1.8V精度为:0.5PPM 2.5PPM其中比较常用的是19.2M的VC-TCXO DSA321SCA 19.2M 2ppm 2.8V 常用于手机。
SiTime温补振荡器和三级钟产品培训
5023/4Diff
1-650 MHz 0.5 PPM
9121/2Diff
1-650 MHz
5301/2
1-220 MHz Stratum 3 Diff = Differential Output
7
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业界最为完整的全硅MEMS时钟产品系列
智能电网(Smart Grid)
LTE Access Points 网络同步定时协议 (1588)
14
测试设备
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不同类型(VC)TCXO的差异
标准频率和稳定度 市场均价 频率 $0.5 - $2.0 10-20 标准频率 (<40 MHz) 1 – 5 PPM WiFi, 3G VoIP Industrial tester 2.5x2.0 3.2x2.5 4-pin $0.7 - $5.0 10-20 标准频率 (<40 MHz) 0.5 PPM GPS Broadcast Video RFID 2.5x2.0 3.2x2.5 4-pin 定制频率和稳定度 $5 - $20 定制频率或 40MHz以上高频 0.1 - 0.5 PPM Broadband Router Switch 7.0x5.0 14.0x9.0 4, 6-pin 三级钟 $15 - $25 1-5 个标准频率 0.1 – 0.28 PPM 4.6 PPM (20-年) 0.37 PPM (24小时 holdover) Basestation Core routers Smart Grid 7.0x5.0 14.0x9.0 4, 6, 8, 10-pin
3
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2011 Encore产品推出计划
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温补晶振（TCXO）振荡器
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温补晶振由普通化转换成小型化是一个过程,在近十几年中得到稳定长足发展，其中在精密TCXO的研究开发与生产方面，日本居领先和主宰地位。
在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20 以上，目前的主流产品降至0.4 ，超小型化的TCXO器件体积仅为0.27 。
在30年中，TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。
日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm，在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90%。
金石（KSS）集团生产的TCXO 频率范围为2～80MHz，温度从－10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm；数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2～90MHz，频率稳定度为±0.1ppm（－30℃～+85℃）。
日本东泽通信机生产的TCO－935/937型片式直接温补型TCXO晶振，频率温度特性（点频15.36MHz）为±1ppm/－20～+70℃，在5V±5%的电源电压下的频率电压特性为±0.3ppm，输出正弦波波形（幅值为1VPP），电流损耗不足2mA，体积1 ，重量仅为1g。
PiezoTechnology生产的X3080型TCXO采用表面贴装和穿孔两种封装，正弦波或逻辑输出，在－55℃～85℃范围内能达到±0.25～±1ppm的精度。
国内的产品水平也较高，日本爱普生EPSON公司推出的TCXO（32～40MHz）在室温下精度优于±1ppm，第一年的频率老化率为±1ppm，频率（机械）微调≥±3ppm，电源功耗≤120mw。
目前高稳定度的TCXO器件，精度可达±0.05ppm。
高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究课题。
在小型化与片式化
方面，面临不少困难，其中主要的有两点：一是小型化会使石英晶振振子的频率可变幅度变小，温度补偿更加困难；二是片式封装后在其回流焊接作业中，由于焊接温度远高于TCXO的最大允许温度，会使晶体振子的频率发生变化，若不采限局部散热降温措施，难以将TCXO 的频率变化量控制在±0.5×10－6以下。
但是，TCXO的技术水平的提高并没进入到极限，创新的内容和潜力仍较大。
温度补偿晶体振荡器TCXO的应用
石英振荡器的发展及其在无线系统中的应用，由于TCXO具有较高的频率稳定度，而且体积小，在小电流下能够快速启动，其应用领域重点扩展到移动通信系统。
TCXO作为基准振荡器为发送信道提供频率基准，同时作为接收通道的第一级本机振荡器；另一只TCXO作为第2级本机振荡器，将其振荡信号输入到第2变频器。
目前移动电话要求的频率稳定度为0.1～2.5ppm（－30～+75℃），但出于成本上的考虑，通常选用的规格为 1.5～2.5ppm。
移动电话用12～20MHz 的TCXO代表性产品之一是VC－TCXO－201C1，采用直接补偿方式，，由日本金石（KSS）公司生产。
TCXO的原理
温补振荡器（TCXO）是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。
TCXO中，对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型：
（1）直接补偿型直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组
成的温度补偿电路，在振荡器中与石英晶体谐振器振子串联而成的。
在温度变化时，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。
该补偿方式电路简单，成本较低，节省印制电路板（PCB）尺寸和空间，适用于小型和低压小电流场合。
但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时，直接补偿方式并不适宜。
（2）间接补偿型间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。
模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度－电压变换电路，并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上，通过晶体振子串联电容量的变化，对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。
该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低电压情况下受到限制。
数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数（A/D）变换器，将模拟量转换成数字量。
该法可实现自动温度补偿，使晶体振荡器频率稳定度非常高，但具体的补偿电路比较复杂，成本也较高，只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。