溫度補償晶體振蕩器是一款本身自帶溫度補償功能的石英晶體振蕩器,該系列產品著石英晶振行業中較高的精度0.5ppm,高低溫度穩定性,工作溫度范圍:-30度~85度.它不采用恒溫槽而用補償方法提高其頻率穩定度,優點是不預熱,體積小,重量輕,耗電量小,開機即能工作.補償后在寬溫度范圍內,頻率的相對變化可達5X10-6-5X10-3,該系列產品廣泛用于移動通信系統,如個人導航設備(PNDs)和手機.最近,可穿戴設備強烈要求內部的電子元件更小,更薄.此外,GPS/GNSS應用中還需要考慮近相噪聲和整體頻率穩定性.因此,康比電子本文演示了超小型尺寸TCXO與H型封裝,以滿足這樣的要求.

1. 介紹

TCXO由于其頻率穩定,成本低,在頻率控制應用中得到廣泛應用.本文首先回顧了TCXO晶振技術的發展趨勢以及TCXOs作為GPS接收機主要定時參考的一些要求.然后我們描述了設計考慮的微型尺寸TCXO的,以滿足優良的性能.提出了實現生產效率的封裝設計的獨特模式.此外,外觀和電氣性能最終將絕緣.

2. TCXO技術趨勢

傳統的模擬TCXO采用電阻熱敏電阻網絡與幾個金屬表面無源晶振元件的實現,很難縮小,因為熱敏電阻不適合集成.2001,AKM提出了完全集成的CMOS模擬TCXOIC手機和其他應用.它是設計在一個1.0umCMOS工藝與嵌入式eprom和溫度穩定性優于/-2.5ppm超過-30到85℃,芯片面積僅為2.38×1.93mm²

TXC晶振8P系列

這項工作開始推動晶振制造商縮小TCXO的尺寸模塊不斷設計.如今,TCXOIC芯片的面積可以減少到小于1×1毫米2與110nmCMOS工藝,1.6×1.2mmTCXO模塊與溫度穩定性優于/-0.5ppm超過-30至85℃非常受歡迎.雖然1.6x1.2姐妹TCXO適用于大多數商業應用,但市場仍在尋找更小的可穿戴設備.我們探索了TCXO模塊在過去20年的小型化趨勢,表1顯示面積從7.0×5.0mm到1.2×1.0mm晶振,由于先進的TCXOIC設計的小型化率約為1/30.

此外,超小型石英芯片的設計與實現也是TCXO晶振模塊面臨的一大挑戰,晶體振蕩器制造商通常采用斜面石英芯片來捕獲中心區域的振動能量,以降低效應串聯電阻(ESR),以滿足負電阻(-R)的能力由TCXOIC提供.我們也策劃圖1中TCXO的小型化趨勢,我們推斷,由于微小石英芯片的設計挑戰和陶瓷封裝的工藝能力,未來的小型化率將略有下降.

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