恒溫晶振常用的SC切晶片有什么優(yōu)點？

恒溫晶振將高精度的晶體和振蕩電路放置于恒溫槽中。恒溫槽保護晶體不受到外部溫度變化的影響，從而避免石英晶體頻偏，達到穩(wěn)定的頻率輸出。OCXO的石英晶片主要采用SC切割(也叫應力補償切割)。

一、為什么使用SC切割?

SC切切割角度是基于x,y,z基礎坐標的雙旋轉如左圖所示。雙旋轉的切角分別為21.93°(橫坐標) 和 34.11°(縱坐標)如圖所示。

1. 開機特性好

通電后可快速達到穩(wěn)定的工作頻率，因為SC切對熱變化和物理應力有低敏感度。

2. 振幅效應小

SC切的振幅效應大約是AT切割的一半，SC切晶振的激勵功率可以大一倍，且不增加老化。

3. 低老化率

SC切晶片低應力，由應力弛豫造成的老化率很小。

4. 短期穩(wěn)定性好

高激勵功率可以降低白噪聲, 從而降低了遠端相噪, 可達-170dBc/Hz.

SC切的應力和熱沖擊低敏感的特性實現了低近端相噪, 可達-120 ~ -140dBc/Hz@10Hz。

二、長期和短期頻率穩(wěn)定度的含義?

1.長期頻率穩(wěn)定度

頻率隨著時間的定向漂移，也稱為老化aging。老化在學術界被認為是‘質量遷移’和‘應力馳豫’這兩個原因產生的。

1.1質量遷移

在生產過程中，無論做任何清潔處理，晶片表面會殘留一些污染物。當晶振加電振蕩時，殘留在晶片上的物質會因振蕩而抖下來，導致振蕩頻率不斷升高。這是由質量遷移引起的正向老化。

1.2應力馳豫

石英片在切割，研磨，拋光等過程中會出現應力。電極，外殼等也會產生應力。應力隨著材料的疲勞而消失，導致諧振器振蕩頻率逐漸降低，而產生負向老化。SC切割(應力補償切割)的晶片具有較好的特性可以改善這一問題。

晶振廠家根據不同產品屬性來設置不同的老化溫度和時間。對晶片進行加速老化，使得晶片趨近于穩(wěn)定精度來提高產品的穩(wěn)定性。

2.短期頻率穩(wěn)定度

晶振的短期頻率穩(wěn)定度由噪聲Noise引起導致的頻率不穩(wěn)定。從頻域來看，對應的參數是相位噪聲Phase Noise;從時域來看，對應的參數是抖動Jitter。時間和頻域之間的關系互為倒數Time=1/Frequency。