GOLDY论晶系列(2)------晶振是大的好还是小的好？

goldy · 发表于 2010-11-5 00:52

有发烧友在QQ上问我，晶振是大的好还是小的好？（说到QQ，怪事了，我也装了360，怎么QQ还是正常呀？）
多大叫大？你怎么去衡量大小？我还是分几个方面来谈谈大小好坏之分。
1。先谈谈XO和TCXO（普通晶振和温补晶振）。15年前，这一类晶振还是由分立器件和一只晶体组成。一般大小可以做到全尺寸（20mm*12mm）。小型化一直是各大晶振厂商的研发方向，这么多年来，一直没有改变。晶振小型化方面，不管是美国，欧洲，还是中国，都走日本的后面。目前日本晶瓷的TCXO可以做到2.0mm*1.6mm. 这在十五年前，我是不感想象的。。。
回到正题，是大的好还是小的好？可以肯定，小的晶振是芯片加晶片封在一个陶瓷封装里的。这类晶振的性能取决于芯片。TCXO的温度特性可以做到+/-0.5PPM,10MHZ相噪可以达到-90dBc/10Hz,-140dBc/1kHz,-150dBc/10kHz.
以全尺寸的TCXO为例，我这里称之为大的。15年前的补偿方式是电容或电阻网络补偿，精度可做到+/-1ppm。（我见过有人做到0.5PPM，但比较麻烦）.这种分立嚣件做的TCXO，最大的优点就是相噪可以做得比较好。有多好？可以优于小型集成化的TCXO 10dBc.
从音响应用的角度来看，可以比较电流，相位噪声，jitter等参数。（后面开贴重点介绍），当然这些指标越小越好。
小结：大的TCXO相噪一般优于小的。（注意，我这里有特定条件，因为现在很多厂商是买了小的TCXO，放入全尺寸封装里，让人觉得有质感，卖个好价钱。我这里是指分立嚣件组成的TCXO）
大的TCXO电流在5~10mA左右。而小的TCXO电流只有2mA左右。
jitter与相噪有关，这里不重点阐述。
2。OCXO是大的好还是小的好？现在看，OCXO最小尺寸是半尺寸（12mm*12mm).我们把OCXO封装 20mm*20mm以下，都称为小的。 50*50mm以上，称之为大的。
大的可以很容易做到double oven, 现在最小的double oven也只是36*27mm。 double oven的东东，只是温度特性很好，可以在1ppb以内。但功耗非常大，稳态在2W左右。
ocxo也是往小型化，低功耗，低相噪方向去发展. 我想，在音响系统中，这也是我们需要的。double oven的东东，对改善音质没有帮助。double oven的东东，重点指标是温度特性，并不代表它的jitter很低。所以，不管是TCXO，还是OCXO，应用在音响系统中，温度特性的差异，对音质来说没有区别。温度特性有时会成为一个卖点.若有人向你吹嘘他的tcxo温度特性是1ppm的,不信,你拿个10ppm的低相噪tcxo试试效果？
OCXO是大的好还是小的好？不同的应用领域，追求的指标不一样。就像雷达系统中，要的是低相噪，频标讲的是长期稳定度。所以我不能下定论。对音响系统来说，只要jitter低，那就是好！当然，不能太耗电了。。。

Nov-5补充:去说晶振大小的好坏,我们不要一棒子打死.晶振行业的技术发展非常快.美国的wenzel公司是生产高端ocxo的,他们的东东就是非常大,相噪指标也是超好!据说中国人花钱也买不着.(限制出口的). 美国的valpey fisher公司可以做出12*12mm的ocxo, 而且稳态功耗只有0.1w,5v供电只需20mA,可以与tcxo媲美。
传统观念,认为大的东东里面有料,实在.认为花了钱买了值.其实也不完全. 晶振的价格与指標,数量有很大的关系,(这个部分我在后面开贴说一下.),物以稀为贵.全世界只有你能做的,那价格随你喊！上述两家公司的ocxo,在国内军方市场卖到8000人民币.而通信公司用的大批量(10万只/月)ocxo,价格只有250元左右..
valpey fisher的ocxo,只有12*12mm. 相噪-100dBc/1Hz,-168dBc/10KHz. VF pic.JPG

morion MV89拆開看,double oven的,50*50mM,相噪-100dBc/1Hz,遠端只有-150dBc/10KHz. morion MV89.JPG

chui4chui · 发表于 2010-11-5 03:55

搬椅子听课。

0616sjxslb · 发表于 2010-11-5 07:18

我坐地板听课，呵呵。

goldy · 发表于 2010-11-5 07:32

昨晚1点发的贴子，早上7点来看，竟然有近40位兄弟浏览过。。。热度之大实在令人鼓舞。

llan · 发表于 2010-11-5 08:27

还有人问这么幼稚的问题？

qdmgw · 发表于 2010-11-5 08:28

接着讲吧

goldy · 发表于 2010-11-5 08:54

5# llan
这位兄弟,您认为这个问题幼稚吗?那请您跟我们说说用在音响里的晶振到底是大的好还是小的好?什么样的晶振能明显改善音质?

NEWPAPER · 发表于 2010-11-5 08:56

哈哈我是很幼稚的要不我再继续提点问题？

qq462727025 · 发表于 2010-11-5 08:58

学习

NEWPAPER · 发表于 2010-11-5 08:59

哥们配点图啊这样太干了

yp-911 · 发表于 2010-11-5 09:03

受益非浅谢谢了！

A-Jiang · 发表于 2010-11-5 09:14

OCXO不管大和小,主要选精确度高的

cz968 · 发表于 2010-11-5 09:30

看贴回贴
是一种美德！！！！

goldy · 发表于 2010-11-5 09:37

12# A-Jiang
也不完全.ocxo的参数有多少,我说一说: 频偏,电压波动,负载波动,相噪,抖动,短稳,老化,温度特性,retrace,开机特性,谐波,波形参数,功耗等等....太多了.
精度高,不是改善音质的重点,也没有什么用.要搞明白,到底是什么影响音质,jitter,对吧.
你所指的精度是什么?频偏还是温度特性?而jitter与精度是两码事.
一个信号有两种表征方式,频域和时域来看...你讲的精度是从时域来看.而影响音质的,我们应当从频域来找根本问题.

NEWPAPER · 发表于 2010-11-5 09:44

提问：1，什么是JITTER 表征根源

2，长期稳定性 PPM 与相噪 JITTER ，是否有内在关联，关联大？

NEWPAPER · 发表于 2010-11-5 09:49

3。为什么低相噪这么重要。为什么低相噪这么难做到

fantaq · 发表于 2010-11-5 10:13

提问：1，什么是JITTER 表征根源

2，长期稳定性 PPM 与相噪 JITTER ，是否有内在关联，关联大？
NEWPAPER 发表于 2010-11-5 09:44

替楼主回答一个，
长期稳定性 PPM 与相噪 JITTER 基本没有什么关联。
长期稳定性也就是老化造成的频偏，这个指标好不一定代表相噪小。

所以大可不必迷信高价耗电体积大的OCXO。

对于音响来说，只要相噪好的晶振就算是好晶振了，普通不带温补的也可以。

goldy · 发表于 2010-11-5 10:14

楼上提的问题有水平.我很难一句话说明白.后面我将开贴论述.
请把您的问题放置在另一个贴子中,我好收集并回复.

david0jy · 发表于 2010-11-5 10:27

还是看看规格书比较好

goldy · 发表于 2010-11-5 10:29

17# fantaq
回答对了一半.
在相噪指标上,tcxo无法与ocxo相比. 不可否认,远端相噪可以接近,但近端相噪, tcxo和ocxo不是一个等级的.
影晌近端相噪的关键器件是晶体, 而晶体的Q值也是最重要的.
所以,到底是tcxo好,还是ocxo好,下面我另外开贴说明.

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