愛普生拓優(yōu)科夢(Epson Toyocom)公司(總經(jīng)理:宮澤 要)成功開發(fā)出頻率溫度特性達到恒溫槽控制晶體振蕩器(OCXO)領(lǐng)域的高精度(±0.1×10-6)溫度補償晶體振蕩器(TCXO):TG-5500CA。
預(yù)定將于2009年12月開始提供樣品,2010年3月投放市場。
家用超小型便攜式基站的基準(zhǔn)時鐘,其頻率溫度特性需要達到±0.1×10-6以上的高精度;而網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的穩(wěn)定度要求達到±4.6×10-6/20年。為了得到上述頻率精度,通常使用OCXO或原子振蕩器等級的高精度振蕩器。
TG-5500CA搭載了使用“QMEMS”(*1)技術(shù)而制造的石英晶體單元。同時又采用了考慮到熱傳導(dǎo)性的新設(shè)計結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)了頻率溫度特性以及長期老化特性的高精度化。而且,在影響通訊品質(zhì)的溫度跟隨特性(*2)及頻率起伏特性(*3)等頻率穩(wěn)定特性方面,TG-5500CA與本公司原有的TCXO產(chǎn)品(7.0×5.0 mm規(guī)格品)相比,也得到了大幅度的改善。(圖2)
因上述原因,TG-5500CA實現(xiàn)了與現(xiàn)有的TCXO相比更高層次的頻率精度,從而可以用于至今為止只能使用OCXO的領(lǐng)域。另外,與使用OCXO時相比,也能為系統(tǒng)整體的小型、低耗電化賦與貢獻。當(dāng)然,在使用TCXO的現(xiàn)有系統(tǒng)中亦能為提高性能、功能助微薄之力。而且,TG-5500CA特別適用于毫微微蜂窩式(*4)基站或三級鐘(*5)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備。
【主要特征】
1)頻率溫度特性達到±0.1×10-6的超高精度
2)優(yōu)越的滯后特性
3)能夠?qū)?yīng)三級鐘的長期老化特性(20年為±3.0×10-6)
4)良好的溫度跟隨性以及微小的頻率起伏特性
【主要規(guī)格】
項目 |
規(guī) 格 |
條件 |
輸出頻率范圍 |
10 MHz ~ 40 MHz |
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10 MHz, 13 MHz, 19.2 MHz, 20 MHz, 26 MHz |
標(biāo)準(zhǔn)頻率 |
電源電壓 |
3.3 V |
電源電壓范圍:2.7 V~5.5 V |
頻率溫度特性 |
±0.1×10-6 |
0 ℃ ~ +70 ℃ |
功耗 |
4 mA Max. |
CMOS負載(15 pF), 26 MHz |
頻率老化 |
±0.5×10-6 |
第一年度 |
±3.0×10-6 |
20年 |
外部尺寸規(guī)格 |
7.0 × 5.0 × 1.5t (mm) |
|
外部尺寸規(guī)格 7.0 × 5.0 × 1.5t (mm)
(圖1) TCXO與OCXO的頻率溫度特性與消耗電流
圖1
TG-5500CA的頻率溫度特性是屬于OCXO范圍的±0.1×10-6。另外因頻率校正方式不同,與OCXO相比消耗電流較小。
(上圖是使用本公司產(chǎn)品之比較。)
(圖2) 溫度追隨性與頻率起伏特性的比較
圖2
上面的是本公司原有產(chǎn)品(7.0×5.0 mm規(guī)格品),下面的是“TG-5500CA”。
橫軸表示時間經(jīng)過,豎軸表示溫度,曲線表示的是當(dāng)溫度從70 ℃變至0 ℃時頻率的變化。
與原有產(chǎn)品相比,TG-5500CA的頻率微小變動(頻率起伏)相對較小。(左)
而且,即使將70 ℃到0 ℃的溫度梯形的時間從10分鐘縮短為5分鐘,各溫度點的頻率也相同,顯示出穩(wěn)定的溫度追隨特性。(右)
【用語說明】
(*1)QMEMS
是由具有高穩(wěn)定、高精度等優(yōu)越特征的石英材料“QUARTZ”和“MEMS”(精微加工技術(shù))組成的合成詞。與以半導(dǎo)體為材料的MEMS相對應(yīng),以石英為原料進行精微加工,提供小型化、高性能的晶體元器件被稱為“QMEMS”。
QMEMS是愛普生拓優(yōu)科夢(Epson Toyocom)的注冊商標(biāo)。
(*2)溫度跟隨特性
表示對于元器件外部溫度急劇變化的頻率變動特性,與通常所說的溫度特性(即指因時間經(jīng)過而造成的溫度變化小、靜態(tài)的溫度變化特性)區(qū)分表示。
(*3)頻率起伏特性
是一種微小的頻率變動特性。起因也可能是石英晶體單元的Q值、振蕩電路的噪音以及溫度補償電路噪音等而不依存于溫度變動。這里表示因元器件周圍的溫度變化或空氣流動等產(chǎn)生的溫度變動所引起的頻率的微小變動。
(*4)毫微微蜂窩式
矚目于無信號地區(qū)的對策以及將來的家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù),覆蓋一般家庭或位于高樓大廈中的辦公室等半徑為幾十米的小型區(qū)域的超小型手機基站。
(*5)三級鐘
是SONET(Synchronous Optical NETwork:同步光纖網(wǎng))或時間同步網(wǎng)的NTP(網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(Network Time Protocol):網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供正確時間的協(xié)議)服務(wù)器等的時鐘、時間基準(zhǔn),從上至下分為1、2、3級……的等級的規(guī)格之一。三級鐘中使用的振蕩器所要求的規(guī)格中包括±4.6×10-6/20年的長期穩(wěn)定性及±0.37×10-6/24h等短、中期的穩(wěn)定性。