Vectron International是美國(guó)頻率控制元器件制造商，主要經(jīng)營(yíng)石英晶體，和各種各校的晶體振蕩器，包括低相位噪聲，高穩(wěn)定性，超低抖動(dòng)時(shí)鐘，高沖擊和振動(dòng)，低G靈敏度類型的Oscillator。雖然做有很多種，但近年來(lái)，Vectron晶振公司主要研發(fā)和生產(chǎn)具有恒定溫度作用的OCXO晶振，它的中文全稱是恒溫晶體振蕩器。OCXO的市場(chǎng)比較廣泛，應(yīng)用在有高技術(shù)高要求的產(chǎn)品身上，例如軍事航天，工業(yè)測(cè)試，雷達(dá)系統(tǒng)，全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，無(wú)線電通訊，同步以太網(wǎng)，能源控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域。

Coefficient Corrected Oscillator（CCXO）包含一個(gè)高穩(wěn)定性的OCXO振蕩器和一個(gè)I2那個(gè)C接口與溫度和電流傳感器以及板載EEPROM通信。該界面使客戶得以改進(jìn)根據(jù)振蕩器已經(jīng)非常出色的穩(wěn)定性。

定義：

石英諧振器和單爐控制電路的進(jìn)步使得烤箱控制晶體的大規(guī)模生產(chǎn)成為可能振蕩器（OCXO）能夠?qū)崿F(xiàn)0.06ppb/天的老化速率和0.4ppb的溫度穩(wěn)定性商業(yè)溫度范圍。使用市售環(huán)境可以進(jìn)一步提高這些穩(wěn)定性傳感器和微處理器。Vectron的MX系列振蕩器將數(shù)字電子設(shè)備嵌入振蕩器外殼中使用這種方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了微處理器校正穩(wěn)定性至0.1ppb。下圖顯示了一個(gè)帶有4的OCXO恒溫晶振使用微處理器將ppb溫度穩(wěn)     定性校正到小于0.3ppb。

圖1-微處理器校正的OCXO（紅色跡線），與未補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果（藍(lán)色跡線）相比提高了約10倍。

對(duì)于許多應(yīng)用，板載微處理器校正方法是足夠的;但是，在某些應(yīng)用客戶中通過(guò)自己執(zhí)行微處理器校正來(lái)獲得更好的結(jié)果。對(duì)于這些應(yīng)用，Vectron提供我們的 "Coefficient Corrected Oscillators"（CCXO）系列。此外，將CCXO納入系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致總體費(fèi)用降低如果客戶在最終應(yīng)用程序中已經(jīng)有微處理器，則會(huì)產(chǎn)生材料成本CCXO使客戶能夠通過(guò)使用I2C接口執(zhí)行微處理器校正。通過(guò)界面，客戶可以訪問(wèn)環(huán)境傳感器，數(shù)字控制頻率，并訪問(wèn)存儲(chǔ)在其中的測(cè)試信息EEPROM。每個(gè)振蕩器的特征在于溫度室，以及頻率誤差，溫度的值傳感器和每個(gè)測(cè)試溫度下的電流傳感器存儲(chǔ)在EEPROM中。頻率誤差和溫度傳感器結(jié)果用于生成多項(xiàng)式函數(shù)的系數(shù)：

其中F是頻率誤差，T是溫度傳感器值。然后將這些系數(shù)存儲(chǔ)在EEPROM中。

圖2-存儲(chǔ)在EEPROM中的數(shù)據(jù)示例。

•對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行溫度測(cè)試。

•板載溫度和電流的值傳感器和振蕩器的頻率誤差每個(gè)測(cè)試溫度都保存到EEPROM中。

•四階多項(xiàng)式頻率的系數(shù)計(jì)算并存儲(chǔ)溫度與溫度EEPROM。

•電流和溫度傳感器提供真實(shí)的時(shí)間值通過(guò)I2C在操作期間。

在應(yīng)用中使用期間，客戶使用I2C接口控制振蕩器的頻率以尋址板載DAC?；蛘撸蛻艨梢允褂?/span>F（T）信息來(lái)控制DDS并使用固定頻率石英晶體振蕩器。下面的框圖和表格說(shuō)明了校正和系數(shù)之間的實(shí)現(xiàn)和差異校正振蕩器。

圖3-系數(shù)和校正振蕩器的方框圖。在校正的振蕩器中，微處理器嵌入在OCXO中。

圖4-使用DDS和固定頻率振蕩器進(jìn)行交替配置，以提高穩(wěn)定性。

系數(shù)校正振蕩器方法需要客戶更多的設(shè)計(jì)效果來(lái)實(shí)現(xiàn)，但提供了客戶在最終應(yīng)用中更多地控制振蕩器。除了頻率與溫度的關(guān)系之外，還有電流傳感器可以深入了解可用于多種用途的振蕩器。在OCXO晶振中，使用烤箱來(lái)保持在恒定溫度下晶體，同時(shí)改變周圍環(huán)境溫度。

電流表現(xiàn)出以下行為：

•穩(wěn)態(tài)烤箱電流消耗與溫度成反比。

•由于穩(wěn)定所需的額外功率，空氣流量增加，固定溫度下的電流消耗增加烤箱。

•增加的空氣流量可能會(huì)改變測(cè)量的頻率與溫度性能。

•當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，在達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值之前會(huì)發(fā)生瞬態(tài)電流響應(yīng)。該行為可以提供對(duì)振蕩器的寶貴見(jiàn)解，允許客戶將電流傳感器用作以下指標(biāo)：

•熱穩(wěn)定性

•如果電流與存儲(chǔ)在EEPROM中的電流溫度不相似，則會(huì)降低F（T）等式最終這個(gè)數(shù)據(jù)可用于創(chuàng)建一個(gè)新的兩個(gè)獨(dú)立變量關(guān)系F（I，T），其中F是頻率誤差，我是電流傳感器值，T是溫度傳感器值。

Vectron Crystal公司的OCXO振蕩器料號(hào)有三十多款，不過(guò)目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)小型化，最大的尺寸是58.3x48.3mm，比較小的是9.0x7.0mm，基本都是烤箱型的那種，因此也叫做烤箱控制晶體振蕩器。OCXO的制造條件和工藝并不簡(jiǎn)單，所以很少晶振廠家可以做到7050mm或以下的封裝，Vectron公司的OCXO晶振系列雖然體積大，但在性能，參數(shù)方面非常卓越。