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TG-5500CA 爱普生0.1ppm炒高精度温补晶振选型

爱普生拓优科梦(Epson Toyocom)公司(总经理:宮澤 要)成功开发出频率温度特性达到恒温槽控制晶体振荡器(OCXO)领域的高精度(±0.1×10-6)温度补偿晶体振荡器(TCXO):TG-5500CA。
 
预定将于2009年12月开始提供样品,2010年3月投放市场。
 
家用超小型便携式基站的基准时钟,其频率温度特性需要达到±0.1×10-6以上的高精度;而网络基础设备的稳定度要求达到±4.6×10-6/20年。为了得到上述频率精度,通常使用OCXO或原子振荡器等级的高精度振荡器。
 
TG-5500CA搭载了使用“QMEMS”(*1)技术而制造的石英晶体单元。同时又采用了考虑到热传导性的新设计结构,从而实现了频率温度特性以及长期老化特性的高精度化。而且,在影响通讯品质的温度跟随特性(*2)及频率起伏特性(*3)等频率稳定特性方面,TG-5500CA与本公司原有的TCXO产品(7.0×5.0 mm规格品)相比,也得到了大幅度的改善。(图2)
 
因上述原因,TG-5500CA实现了与现有的TCXO相比更高层次的频率精度,从而可以用于至今为止只能使用OCXO的领域。另外,与使用OCXO时相比,也能为系统整体的小型、低耗电化赋与贡献。当然,在使用TCXO的现有系统中亦能为提高性能、功能助微薄之力。而且,TG-5500CA特别适用于毫微微蜂窝式(*4)基站或三级钟(*5)等网络基础设备。
 
【主要特征】
 
1)频率温度特性达到±0.1×10-6的超高精度
2)优越的滞后特性
3)能够对应三级钟的长期老化特性(20年为±3.0×10-6)
4)良好的温度跟随性以及微小的频率起伏特性
【主要规格】
 
项目 规 格 条件
输出频率范围 10 MHz ~ 40 MHz  
10 MHz, 13 MHz, 19.2 MHz, 20 MHz, 26 MHz 标准频率
电源电压 3.3 V 电源电压范围:2.7 V~5.5 V
频率温度特性 ±0.1×10-6 0 ℃ ~ +70 ℃
功耗 4 mA Max. CMOS负载(15 pF), 26 MHz
频率老化 ±0.5×10-6 第一年度
±3.0×10-6 20年
外部尺寸规格 7.0 × 5.0 × 1.5t (mm)  
外部尺寸规格 7.0 × 5.0 × 1.5t (mm)
 
(图1) TCXO与OCXO的频率温度特性与消耗电流
图1
图1
 
TG-5500CA的频率温度特性是属于OCXO范围的±0.1×10-6。另外因频率校正方式不同,与OCXO相比消耗电流较小。
(上图是使用本公司产品之比较。)
 
(图2) 温度追随性与频率起伏特性的比较
图2
图2
 
 
 
上面的是本公司原有产品(7.0×5.0 mm规格品),下面的是“TG-5500CA”。
横轴表示时间经过,竖轴表示温度,曲线表示的是当温度从70 ℃变至0 ℃时频率的变化。
与原有产品相比,TG-5500CA的频率微小变动(频率起伏)相对较小。(左)
而且,即使将70 ℃到0 ℃的温度梯形的时间从10分钟缩短为5分钟,各温度点的频率也相同,显示出稳定的温度追随特性。(右)
 
【用语说明】
 
(*1)QMEMS
是由具有高稳定、高精度等优越特征的石英材料“QUARTZ”和“MEMS”(精微加工技术)组成的合成词。与以半导体为材料的MEMS相对应,以石英为原料进行精微加工,提供小型化、高性能的晶体元器件被称为“QMEMS”。
QMEMS是爱普生拓优科梦(Epson Toyocom)的注册商标。
(*2)温度跟随特性
表示对于元器件外部温度急剧变化的频率变动特性,与通常所说的温度特性(即指因时间经过而造成的温度变化小、静态的温度变化特性)区分表示。
(*3)频率起伏特性
是一种微小的频率变动特性。起因也可能是石英晶体单元的Q值、振荡电路的噪音以及温度补偿电路噪音等而不依存于温度变动。这里表示因元器件周围的温度变化或空气流动等产生的温度变动所引起的频率的微小变动。
(*4)毫微微蜂窝式
瞩目于无信号地区的对策以及将来的家庭网络服务,覆盖一般家庭或位于高楼大厦中的办公室等半径为几十米的小型区域的超小型手机基站。
(*5)三级钟
是SONET(Synchronous Optical NETwork:同步光纤网)或时间同步网的NTP(网络时间协议(Network Time Protocol):网络内提供正确时间的协议)服务器等的时钟、时间基准,从上至下分为1、2、3级……的等级的规格之一。三级钟中使用的振荡器所要求的规格中包括±4.6×10-6/20年的长期稳定性及±0.37×10-6/24h等短、中期的稳定性。

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