加速度靈敏度是晶體振蕩器對任何方向施加的外力的固有靈敏度。石英振蕩器確實(shí)提供了我們所有人每天都依賴(lài)的電子設備的心跳。石英的有用之處在于,如果施加電壓,石英將開(kāi)始振動(dòng)。不利的一面是,如果施加振動(dòng),石英會(huì )產(chǎn)生電壓。該電壓顯示為相位噪聲,并且是真正的阻力。![]() 相位噪聲或頻率變化的大小與施加的力或加速度成正比。力越大,頻率不穩定性越大,噪聲越大。由于晶體的加速度敏感性而引起的頻率不穩定性會(huì )影響振蕩器性能的許多方面,例如:短期穩定性和相位噪聲性能。相位抖動(dòng)種振動(dòng)引起的相位噪聲會(huì )影響數字通信系統和RF系統的性能。該錯誤將表現為誤碼率的增加。所有石英晶體都表現出一定程度的固有振動(dòng)敏感性。所以問(wèn)題仍然存在。該怎么辦?要使加速度敏感性對客戶(hù)系統的影響最小化,有許多可解決的方法。 一、正確選擇諧振器 正確選擇諧振器(例如:使用的晶體切割類(lèi)型): 晶體的切割會(huì )對整個(gè)系統的性能產(chǎn)生很大的影響。AT切割晶體廣泛用于許多類(lèi)型的參考時(shí)鐘。研究表明,AT切割晶體的性能幾乎與SC切割晶體相同。但是,SC切割晶體的總體伽馬矢量仍遠優(yōu)于A(yíng)T切割晶體。 晶體安裝結構對于晶體在振動(dòng)下的性能也起著(zhù)重要作用。有多種采用不同安裝結構的晶體封裝,但是,根據我們的經(jīng)驗,發(fā)現采用四點(diǎn)安裝結構的不同腳位封裝在抗振性方面具有最高水平。 通過(guò)將晶體固定在4個(gè)位置,可以極大地改變封裝的安裝諧振,從而降低振動(dòng)對性能的整體影響。 選擇合適的晶體后,可以通過(guò)篩選所有軸上的加速度敏感度來(lái)進(jìn)一步保證性能。通過(guò)在安裝到振蕩器封裝中之前對晶體進(jìn)行預篩選,可以降低客戶(hù)的成本,并在標準封裝中提供定制解決方案。 二、進(jìn)行振動(dòng)篩分 在共振器水平上進(jìn)行振動(dòng)篩分(篩分以獲得最佳的g靈敏度): 在Bliley,通過(guò)誘導已知大小的正弦或隨機力來(lái)執行篩選。然后,使用相位噪聲分析儀測量劣化。如果使用給定頻率的正弦波形,將測量由單音引起的雜散。根據這些數據,可以計算出諧振器的加速度靈敏度。 如果將隨機頻譜應用于晶體,則可以基本上測量整個(gè)振動(dòng)帶寬上的相位噪聲,并根據給定的PSD計算出g靈敏度。 三、被動(dòng)隔離 被動(dòng)隔離(機械阻尼)會(huì )對參考時(shí)鐘的加速靈敏度產(chǎn)生深遠影響。如果輸入振動(dòng)減小,則衰減也會(huì )減小。被動(dòng)隔離確實(shí)有其缺點(diǎn),根據要隔離的內容,系統可能會(huì )變得相當大。 平臺的諧振頻率也可能是一個(gè)大問(wèn)題。典型的安裝座可以具有3.5到4的透射率,這意味著(zhù)輸入到系統中的力會(huì )被放大。應注意不要超過(guò)系統的最大排量,否則會(huì )損壞隔離器。 這個(gè)問(wèn)題采用低固有頻率隔離方案。從理論上講,低于1 Hz的隔離結構是理想的,但實(shí)際上,由于需要阻尼機制和擺動(dòng)空間,因此這些系統非常大,這就是電子補償的用處。 四、電子補償 通過(guò)采用電子補償,可以最大程度地減小無(wú)源隔離系統的尺寸,同時(shí)仍能獲得無(wú)源安裝的好處。電子補償還將最小化隔離結構諧振頻率的影響。 電子補償提供了卓越的結果,并且可以實(shí)現比標準晶體少兩個(gè)數量級的振動(dòng)不靈敏性水平。 使用的典型補償方案可以覆蓋大約500Hz的振動(dòng),而隔離結構以大約120Hz開(kāi)始衰減。 如此寬的分頻范圍能夠大大提高晶體的性能,并從根本上為客戶(hù)提供抗振動(dòng)參考信號。 ![]() |