OCXO系列的石英晶體振蕩器是最近幾年，才漸漸得到工程師們的重用，OCXO振蕩器擁有溫度恒定的作用，可實(shí)現(xiàn)低相位抖動(dòng)，低相位噪聲的設(shè)計(jì)要求。原本OCXO做為一種高端高性能的頻率控制元器件，應(yīng)該是可以被廣泛應(yīng)用的，但OCXO晶振有兩大弱點(diǎn)，一是成本太高，是普通振蕩器的好幾倍甚至是十幾倍；二是體積比較大，最大尺寸的甚至超過(guò)50*50mm，小一點(diǎn)的有14*9mm，很少有7.0*5.0mm封裝的，即使有價(jià)格也比較昂貴，市場(chǎng)數(shù)量也有限。也正是因?yàn)槌叽缣?，又要保障和提高其穩(wěn)定性，這并不是簡(jiǎn)單的事。于是Rakon晶振公司把整個(gè)OCXO Oscillator放入并封裝在可以保持恒定高溫的“烤箱”內(nèi)，因此多了一個(gè)分類(lèi)，叫做烤箱恒溫晶體振蕩器。

為了解決傳統(tǒng)大體積的OCXO晶振單價(jià)高昂，高功耗，耗電量大的缺點(diǎn)，RAKON晶振于2014年通過(guò)理論加實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化加強(qiáng)了微型Mercury OCXO振蕩器，并將其應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)時(shí)鐘定時(shí)模塊，本文的目的就是讓大家了解并認(rèn)識(shí)到微型Mercury OCXO在網(wǎng)絡(luò)定時(shí)和網(wǎng)絡(luò)同步模塊中的作用和性能。

在傳統(tǒng)的OCXO中，為了提高頻率穩(wěn)定性，通過(guò)將整個(gè)振蕩器封閉在保持恒定高溫的“烘箱”內(nèi)，幾乎消除了環(huán)境溫度的影響。由于傳統(tǒng)的OCXO體積龐大，價(jià)格昂貴且耗電量大，因此Rakon開(kāi)發(fā)了Mercury系列微型OCXO。

在微型OCXO中，微型烤箱將晶體振蕩器保持在略高于規(guī)定工作溫度范圍的近似恒定溫度，例如，對(duì)于工作溫度范圍為-40°至+85°C的器件，≈92°。然后將整個(gè)組件作為TCXO晶振處理，并在工廠(chǎng)進(jìn)行溫度掃描，并且每個(gè)裝置都用校正曲線(xiàn)編程。這使得振蕩器在-40°至+85°C范圍內(nèi)的典型穩(wěn)定性?xún)?yōu)于±50ppb。這意味著每個(gè)設(shè)備都在溫度室的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了測(cè)試。我們的數(shù)據(jù)表中規(guī)定的工作溫度是OCXO附近的空氣溫度。由于烤箱不具有傳統(tǒng)OCXO所要求的嚴(yán)格溫度要求，因此可以以更低的成本和更小的封裝實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)注意，OCXO附近的熱源可能會(huì)使電路板溫度高于空氣溫度。如果由于客戶(hù)模塊內(nèi)的對(duì)流加熱，OCXO石英晶體振蕩器的內(nèi)部溫度超過(guò)其規(guī)定的最高工作溫度，則OCXO將不再保持其穩(wěn)定性。即使OCXO外部的空氣溫度仍低于OCXO的最高工作溫度，也會(huì)發(fā)生這種情況。重要的是要意識(shí)到熱量雖然通常被認(rèn)為是不需要的副產(chǎn)品，但卻賦予OCXO穩(wěn)定性。如果電路板溫度低于最高工作溫度，則無(wú)需冷卻設(shè)備-事實(shí)上，冷卻可能對(duì)其短期和中期穩(wěn)定性有害。

一般準(zhǔn)則：

從程序開(kāi)始就咨詢(xún)制造商，并在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中繼續(xù)參與。評(píng)估板可用于協(xié)助MercuryOCXO的臺(tái)架測(cè)試。該板可以適應(yīng)各種封裝格式選項(xiàng)。

電源注意事項(xiàng)：

建議使用本地電源穩(wěn)壓器將器件與外部電源噪聲源隔離。本地電源的尺寸必須能夠處理器件的預(yù)熱電流。Miniature OCXO的預(yù)熱功耗受限于下表：

建議將OCXO的電源與靠近器件的10uF電容去耦。

電壓控制：

在指定電壓控制的情況下，重要的是要認(rèn)識(shí)到典型的靈敏度為+8ppm/V，并且控制電壓中的小誤差可能導(dǎo)致相當(dāng)大的頻率誤差。因此，控制電壓的接地需要靠近OCXO晶振的地連接，因?yàn)榻拥匾€(xiàn)阻抗可能引入由流過(guò)它的相對(duì)大的電流引起的電壓（=頻率）誤差。

熱指南：

在穩(wěn)態(tài)條件下，恒溫晶振將按照規(guī)范執(zhí)行。在“預(yù)熱”時(shí)段之后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，其包括振蕩器和安裝它的電路板，在恒定溫度和氣流的條件下。對(duì)于漂移一致性測(cè)試，建議在開(kāi)始測(cè)量之前將電路板上電至少24小時(shí)（如果部件最近焊接，則為48小時(shí)），并將溫度變化保持在±1°C范圍內(nèi)（相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有說(shuō)明）。

當(dāng)烤箱試圖保持其溫度時(shí)，恒溫晶體振蕩器外部溫度的變化將導(dǎo)致加熱器的電流增加或減少。這是一個(gè)臨界阻尼閉環(huán)系統(tǒng)，其響應(yīng)將滯后于外部刺激，導(dǎo)致相位和頻率變化（即頻率漂移）。

因此，最好將外部溫度波動(dòng)保持在最低限度。溫度波動(dòng)的主要原因是當(dāng)風(fēng)扇以不同的速度運(yùn)行或間歇使用時(shí)氣流量的變化。溫度變化的另一個(gè)來(lái)源是OCXO附近的電路間歇性接通。這可以產(chǎn)生足夠的熱量來(lái)干擾熱平衡。最好使這種電路遠(yuǎn)離振蕩器。由于不需要冷卻OCXO，因此可以通過(guò)將其與環(huán)境隔離來(lái)大大提高其短期和中期穩(wěn)定性。兩個(gè)重要因素是電路板布局和氣流。

印刷電路板布局考慮因素：

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)RF實(shí)踐，保持軌道短路并將振蕩器放置在定時(shí)電路附近。使用規(guī)范中詳述的推薦焊盤(pán)布局。雖然使用接地和電源平面通常是一種很好的做法，但為了避免熱能損失，這些平面（銅澆注）不應(yīng)在任何層中的OCXO下使用。出于同樣的原因，不要在OCXO區(qū)域下面布置任何軌道。建議將這個(gè)超出振蕩器尺寸的禁區(qū)擴(kuò)寬至少相當(dāng)于所用板厚的數(shù)量。例如。如果在2mm厚的多層板上使用尺寸為9.7x7.5mm的振蕩器，則軌道和平面禁區(qū)應(yīng)至少為13.7x11.5mm。連接到焊盤(pán)的軌道應(yīng)具有小于1mm的寬度，以避免從恒溫石英晶體振蕩器傳導(dǎo)熱量，并且不應(yīng)連接到禁區(qū)內(nèi)的任何層。為了進(jìn)一步減少OCXO與電路板之間的熱傳遞，建議在OCXO周?chē)碾娐钒迳锨懈?/span>1-2mm寬的插槽。如果無(wú)法實(shí)施這些建議，請(qǐng)聯(lián)系Rakon討論潛在的替代解決方案。

氣流考慮因素：

為了滿(mǎn)足規(guī)范要求，OCXO必須屏蔽氣流。將振蕩器放在空氣流量低的地方?？梢允褂酶叽蟮牟考驒C(jī)械部件來(lái)局部屏蔽振蕩器。如果這是不可能的或屏蔽不充分，可以在OCXO上放置塑料或金屬蓋。建議蓋子在振蕩器上方和周?chē)舫鲋辽賻缀撩椎臍庀?。下圖顯示了關(guān)閉和間歇開(kāi)啟時(shí)氣流（1m/s）的影響。圖1顯示了沒(méi)有屏蔽的Mercury性能，圖2顯示了帶有覆蓋蓋的相同設(shè)備。

蓋子需要用粘合劑固定?？梢允褂萌魏芜m合于將部件粘合到印刷電路板上的粘合劑。實(shí)例是Loctite3220和EpotekTJ1104-LH（以前稱(chēng)為Epotek102-104）。這些示例僅供參考-用戶(hù)仍負(fù)責(zé)評(píng)估適用性。如需正確使用粘合劑，請(qǐng)參閱制造商的技術(shù)數(shù)據(jù)表和材料安全數(shù)據(jù)表。

回流焊接：

這些器件適用于回流焊接，其工藝與規(guī)范中包含的型材兼容。請(qǐng)注意，產(chǎn)品是非密封的，清潔后清潔液可能會(huì)被困住。我們不建議清潔本產(chǎn)品，因?yàn)闅埩舻乃趾?/span>/或殘留物可能會(huì)降低性能。

OCXO晶體振蕩器未來(lái)的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣泛，并且目前海外各大廠(chǎng)家，正在努力解決其體積大的劣勢(shì)，金洛鑫電子是進(jìn)口晶振代理商，原裝正品訂購(gòu)臺(tái)灣，日本，美國(guó)，歐洲等地的恒溫晶振料號(hào)，并提供相關(guān)的資料和PDF規(guī)格書(shū)，歡迎來(lái)電咨詢(xún)：0755-27837162！