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正確定義壓控振蕩器的總拉力與ARP方法

來源：http://www.mingdakt.cn 作者：康華爾電子 2019年08月31

ARP方法指的是專用于壓控振蕩器的絕對(duì)拉力范圍,本文將重點(diǎn)說明ARP為什么會(huì)專門用于壓控晶體振蕩器,怎樣去定義,以及作用是什么.壓控晶振本身就是一種多功能的振蕩器,完整的制造一顆VCXO,會(huì)比普通晶體或振蕩器更復(fù)雜,技術(shù)與工藝要求更高.在比較不同制造商的數(shù)據(jù)表中的可拉性規(guī)格時(shí),工程師經(jīng)常會(huì)感到困惑.一些制造商使用絕對(duì)拉伸范圍(APR)方法,而其他制造商使用總可拉性方法來指定電壓控制調(diào)整量.本應(yīng)用筆記的目的是澄清兩種方法之間的差異.
為了定義APR,需要對(duì)VCXO有基本的了解.VCXO是一種振蕩器,可根據(jù)輸入控制電壓改變輸出頻率.以ppm表示的頻率變化量是可牽引性.制造商通常可互換地使用術(shù)語拉力,可牽引性,頻率調(diào)制和頻率偏差.出于本文的目的,我們將可牽引性稱為總可拉性,因?yàn)樗穷l率變化的原始測量值.這是在壓控振蕩器中指定可拉性的更常用方法.

然而,一些石英晶體振蕩器制造商經(jīng)常使用APR方法而不是總可拉性方法.APR方法定義為在考慮由于溫度,負(fù)載,電源電壓和老化的變化引起的誤差之后的頻率變化量.
APR=總可移動(dòng)性-(由于溫度,負(fù)載,電源電壓和老化的變化引起的誤差)如您所見,總可拉性必須大于APR值才能解決誤差.這通常是混亂所在的地方.工程師經(jīng)常將來自一個(gè)制造商的 APR值與來自另一個(gè)制造商的總可拉性進(jìn)行比較,作為相同的規(guī)格,并假設(shè)一個(gè)人比另一個(gè)人具有更多的拉力.但是,情況往往并非如此.
讓我們舉一個(gè)PLL中使用的VCXO的例子,它需要跟蹤一個(gè)±50ppm的參考電壓.以下是兩個(gè)VCXO壓控振蕩器的典型規(guī)范.VCXO A使用總可拉性方法,而VCXO B使用APR方法.

項(xiàng)目	VCXOA 總拉動(dòng)法	VCXOB APR方法
標(biāo)稱頻率	12.800MHz	12.800MHz
穩(wěn)定性與溫度-40至85℃	±50ppm	±50ppm
穩(wěn)定性與負(fù)載±10％	±3ppm	±3ppm
穩(wěn)定性與電源電壓±10％	±3ppm	±3ppm
衰老(10年)	±10ppm	±10ppm
可調(diào)性	±100ppm
APR	12.800MHz	±50ppm

*重要的是要注意上面的穩(wěn)定性誤差是最大值,并且表示的情況是最壞的情況.下面是使用等效規(guī)范比較兩個(gè)壓控晶振.

	VCXOA	VCXOB
使用總拉力測量	±100ppm	±116ppm
使用APR進(jìn)行測量	±34ppm	±50ppm

乍一看,VCXO A似乎具有更高的可牽引性,但是當(dāng)考慮到所有晶振誤差時(shí),VCXO B實(shí)際上具有更高的可牽引性.如果應(yīng)用要求PLL跟蹤±50ppm,則VCXO A可能不合適.
實(shí)際上,VCXO晶振的APR值可以被認(rèn)為是“可用的可牽引性”.用戶可以簡單地指定滿足PLL跟蹤要求的APR,而不是計(jì)算錯(cuò)誤.在Stratum4應(yīng)用中通常會(huì)出現(xiàn)這種情況,其中允許的最大誤差為±32ppm.而不是計(jì)算可牽引性,指定±32ppm的APR值將允許時(shí)鐘在所有環(huán)境條件下保持鎖定.

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