浅谈高精度晶振频率误差及应用

频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。值越小精度越高。晶振的频率误差是晶振重要参数之一。

1 调整频差

在25℃基准温度下，工作频率相对于标称频率所允许的偏差。

石英晶体谐振器的规格书中，我们常看到调整频差用±30ppm max来表示。而实际的产品误差值会更小 。晶振实际测试数据显示，谐振器行业标准为±30ppm，而KOAN的谐振器可以实现±5ppm。

2 温度频差

温度频差指的是在不同工作温度范围内，输出的频率和理想频率的偏差。

一般通过环境温度适应能力和可靠性对晶振进行等级分类：

民用级(-20~+70℃)对晶振可靠性的要求一般，追求性价比高，主要应用于家电，玩具等；

工业级(-40~+85℃)对晶振的精度和稳定性要求较高，主要应用在工业控制，交通，仪器仪表等；

汽车级(-40~+125℃)则需要对产品有严格的标准认证；

军用和航天(-55~+125℃)对产品的质量要求极高。

3 高精度晶振：恒温晶振

恒温晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术，将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作点，使槽体保持恒温状态。

恒温晶振可以在恶劣环境下不受外界温度影响，达到稳定的输出频率。广泛应用于精密仪器，遥控遥测通信，雷达，电子对抗，导航等。OCXO比时钟振荡器，压控晶振，温补晶振有更优秀的稳定性和频率精度。OCXO在晶振的频率控制方面处于顶端。

KOAN凯擎小妹建议

选择KOAN晶振时，可根据产品使用温度环境和最大频率变化容忍度，提出质量等级要求。另外对相同型号不同参数的晶振进行替换时，有以下建议：

01 精度

高精度的晶振替换低精度的晶振是没有问题的，例如20ppm替换30ppm，10ppm替换20/30ppm。小妹不建议用低精度的晶振替换高精度的晶振。32.768KHz晶振为例，精度越低，时间越不准。也有系统工作不稳定或者不工作的潜在问题。

工作温度 02

如果晶振的工作温度范围是-20℃~70℃，在-40℃~85℃也可能会正常运行。但是，它在最低和最高温度下工作的稳定性会变差。所以答案是：可以，但是不建议。

03 负载电容

假如KX50-32.000-F-10和KX50-32.000-F-16这两个晶振的参数都可以满足要求，我们需要权衡能量损耗和频率的稳定性。

编辑：黄飞