WDI AG0
Der IQOV-90 von IQD ist ein typisches Beispiel der modernen, leistungsstarken OCXOs.
Seine wesentlichen Merkmale sind ein kleines, für SMD-Bestückung bestens geeignetes Gehäuse, der Einsatz eines Kristalls mit AT- oder SC-Schnitt, was von der jeweils erforderlichen Leistung abhängig ist, und sehr niedriges Phasenrauschen, eine Auswahl von möglichen Versorgungsspannungen, geringe Alterung und ein optionaler Alarm.
In den vergangenen Jahren waren temperaturkompensierte Quarzoszillatoren (TCXO) das große Thema. Sie eignen sich zwar für viele Anwendungen, aber wenn von einem Quarzprodukt Höchstleistungen verlangt werden, dann sind ofenstabilisierte Quarzoszillatoren (OCXO) schwer zu schlagen. Im Kontext betrachtet sieht man, dass ein normaler Quarzkristall über den Betriebstemperaturbereich eine typische Frequenzstabilität von ±30ppm (±30 x10E–6) besitzt und ein hochwertiger TCXO weniger als ±0,5ppm (±0.5E–6). Ein OCXO wie der IQOV-90 hat über den Betriebstemperaturbereich eine Stabilität von ±5ppb (±5E–9).
Die Charakteristik in der Abbildung zeigt, dass der AT-Schnitt bei Anwendungen zum Einsatz kommt, bei denen der Oszillator einen großen Temperaturbereich abdecken muss, wie zum Beispiel in militärischen und industriellen Anwendungen. Werden bei OCXOs Kristalle mit AT-Schnitt verwendet, wird der obere Umwandlungspunkt der Kristalle genutzt, der gewöhnlich bei +85 °C liegt. Die Oszillatorschaltung ermöglicht es, den Kristall genau auf den Umwandlungspunkt des jeweils benutzten Kristalls einzustellen. So kann der Oszillator die bestmögliche Leistung erzielen. Es ist dabei zu beachten, dass sich die Umwandlungspunkte von Kristallen in einem Los leicht unterscheiden können. Um eine gewisse Toleranz zu lassen, wird ein Oszillator gewöhnlich innerhalb von 10 °C des Kristallumwandlungspunktes betrieben. Das heißt, ein Kristall mit einem Umwandlungspunkt von +85 °C wird nur bis zu einer Temperatur von +75 °C betrieben.
Beim SC-Schnitt (= stress compensated) hat, wie sein Name andeutet, der Kristall ein geringeres Spannungsniveau als beim AT-Schnitt. Damit ergibt sich eine bessere Alterung (Langzeitleistung) und Belastbarkeit gegenüber höheren Kristallsteuersignalen, da aufgrund geringerer Reibung die Spannungs- und Wärmeerzeugung niedriger ist. Der SC-Schnitt hat im Hinblick auf die OCXO-Produktion den besonderen Vorteil, dass der Umwandlungspunkt viel höher ist als bei Kristallen mit AT-Schnitt, gewöhnlich +92 °C, und wie aus der Charakteristik zu erkennen ist, sind sie bei diesen hohen Temperaturen im Wesentlichen flach. Das bedeutet, es lassen sich leichter Oszillatoren herstellen, die bis zu +80 °C und +85 °C betrieben werden können.
Zusammenfassend kann man daher sagen, dass Kristalle mit SC-Schnitt für die Produktion von OCXOs bessere Alterungseigenschaften, bessere Tauglichkeit bei höheren Temperaturen und eine höhere Signalbelastbarkeit bieten als Kristalle mit AT-Schnitt.
Im Zusammenhang mit den technischen Eigenschaften des IQOV-90 gibt es auch einige Besonderheiten, die zu beachten sind:
IQD FOQ produziert seine Kristalle selbst, einschließlich Bearbeitung und Einstellung und auch Verpackung. Auf diese Weise kann die volle Kontrolle über das Produkt und somit höchste Leistung gewährleistet werden.
Im Hinblick auf das Phasenrauschen lässt sich die beste Leistung im Allgemeinen mit einer „reinen Sinuswelle“ erzielen, mit etwa -128dBc/Hz bei 10Hz Offset. Die Bedeutung des Phasenrauschens ist von der jeweiligen Anwendung abhängig und die endgültige Entscheidung liegt hier beim Kunden, wobei der Hersteller Anweisungen liefern kann.
Es kann auch ein Ofenalarm spezifiziert werden. Dieser meldet, wenn sich der Oszillator im Aufwärmmodus befindet und nicht benutzt werden kann, da die Frequenz vom Nennwert zu weit entfernt ist, und schaltet sich dann um, um den Status „spezifikationsgemäß“ anzuzeigen.
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