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正确定义压控振荡器的总拉力与ARP方法

来源：http://konuaer.net 作者：康华尔电子 2019年08月31

ARP方法指的是专用于压控振荡器的绝对拉力范围,本文将重点说明ARP为什么会专门用于压控晶体振荡器,怎样去定义,以及作用是什么.压控晶振本身就是一种多功能的振荡器,完整的制造一颗VCXO,会比普通晶体或振荡器更复杂,技术与工艺要求更高.在比较不同制造商的数据表中的可拉性规格时,工程师经常会感到困惑.一些制造商使用绝对拉伸范围(APR)方法,而其他制造商使用总可拉性方法来指定电压控制调整量.本应用笔记的目的是澄清两种方法之间的差异.
为了定义APR,需要对VCXO有基本的了解.VCXO是一种振荡器,可根据输入控制电压改变输出频率.以ppm表示的频率变化量是可牵引性.制造商通常可互换地使用术语拉力,可牵引性,频率调制和频率偏差.出于本文的目的,我们将可牵引性称为总可拉性,因为它是频率变化的原始测量值.这是在压控振荡器中指定可拉性的更常用方法.

然而,一些石英晶体振荡器制造商经常使用APR方法而不是总可拉性方法.APR方法定义为在考虑由于温度,负载,电源电压和老化的变化引起的误差之后的频率变化量.
APR=总可移动性-(由于温度,负载,电源电压和老化的变化引起的误差)如您所见,总可拉性必须大于APR值才能解决误差.这通常是混乱所在的地方.工程师经常将来自一个制造商的 APR值与来自另一个制造商的总可拉性进行比较,作为相同的规格,并假设一个人比另一个人具有更多的拉力.但是,情况往往并非如此.
让我们举一个PLL中使用的VCXO的例子,它需要跟踪一个±50ppm的参考电压.以下是两个VCXO压控振荡器的典型规范.VCXO A使用总可拉性方法,而VCXO B使用APR方法.

项目	VCXOA 总拉动法	VCXOB APR方法
标称频率	12.800MHz	12.800MHz
稳定性与温度-40至85℃	±50ppm	±50ppm
稳定性与负载±10％	±3ppm	±3ppm
稳定性与电源电压±10％	±3ppm	±3ppm
衰老(10年)	±10ppm	±10ppm
可调性	±100ppm
APR	12.800MHz	±50ppm

*重要的是要注意上面的稳定性误差是最大值,并且表示的情况是最坏的情况.下面是使用等效规范比较两个压控晶振.

	VCXOA	VCXOB
使用总拉力测量	±100ppm	±116ppm
使用APR进行测量	±34ppm	±50ppm

乍一看,VCXO A似乎具有更高的可牵引性,但是当考虑到所有晶振误差时,VCXO B实际上具有更高的可牵引性.如果应用要求PLL跟踪±50ppm,则VCXO A可能不合适.
实际上,VCXO晶振的APR值可以被认为是“可用的可牵引性”.用户可以简单地指定满足PLL跟踪要求的APR,而不是计算错误.在Stratum4应用中通常会出现这种情况,其中允许的最大误差为±32ppm.而不是计算可牵引性,指定±32ppm的APR值将允许时钟在所有环境条件下保持锁定.

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