晶振的温度特性漂移速度以及漂移量取决于晶振所处的环境温度点、环境的温变速度、设备机箱的温度传递速度以及晶体的迟滞特性, 晶振频率漂移与温度变化的关系类似于一个加速阻尼振荡,是个5次函数关系,而温度传感器对于温度变化的响应速度是非常快的,如要简单依赖温度传感器对晶振的温度特性做优化,会带来温度补偿超前或滞后,导致频率晃动加上,短稳、抖动指标都将恶化,而且优化系统很难预知其他温度点晶振的漂移值。
在晶振通电稳定后,晶体的老化漂移呈现非常有规律且重复性非常好的类抛物曲线,采取简单的线性补偿就可以提升1~2个数量级。如要对晶振老化漂移优化,需要得到晶振在上级时钟良好、时钟板处于锁定状态下的漂移,通过读取锁定电压值即可。 需要特别注意的是,这个锁定值会在晶振老化漂移的基础上叠加晶振温度特性的影响,如果晶振温度漂移特性超过老化漂移时,即便采取平滑手段也很难得到老化真正的漂移特性,或者得到的不够准确,也会带来晶振老化优化提升不足。
总之,晶振良好的温度特性不仅可以极大减小晶振受温度影响的漂移量,也可以实现晶振老化优化2个数量级。
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