加速度靈敏度是晶體振蕩器對任何方向施加的外力的固有靈敏度。石英振蕩器確實提供了我們所有人每天都依賴的電子設(shè)備的心跳。石英的有用之處在于，如果施加電壓，石英將開始振動。不利的一面是，如果施加振動，石英會產(chǎn)生電壓。該電壓顯示為相位噪聲，并且是真正的阻力。

相位噪聲或頻率變化的大小與施加的力或加速度成正比。力越大，頻率不穩(wěn)定性越大，噪聲越大。由于晶體的加速度敏感性而引起的頻率不穩(wěn)定性會影響振蕩器性能的許多方面，例如：短期穩(wěn)定性和相位噪聲性能。相位抖動種振動引起的相位噪聲會影響數(shù)字通信系統(tǒng)和RF系統(tǒng)的性能。該錯誤將表現(xiàn)為誤碼率的增加。所有石英晶體都表現(xiàn)出一定程度的固有振動敏感性。所以問題仍然存在。該怎么辦？要使加速度敏感性對客戶系統(tǒng)的影響最小化，有許多可解決的方法。

一、正確選擇諧振器

正確選擇諧振器(例如：使用的晶體切割類型)：

晶體的切割會對整個系統(tǒng)的性能產(chǎn)生很大的影響。AT切割晶體廣泛用于許多類型的參考時鐘。研究表明，AT切割晶體的性能幾乎與SC切割晶體相同。但是，SC切割晶體的總體伽馬矢量仍遠優(yōu)于AT切割晶體。

晶體安裝結(jié)構(gòu)對于晶體在振動下的性能也起著重要作用。有多種采用不同安裝結(jié)構(gòu)的晶體封裝，但是，根據(jù)我們的經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)采用四點安裝結(jié)構(gòu)的不同腳位封裝在抗振性方面具有最高水平。

通過將晶體固定在4個位置，我們可以極大地改變封裝的安裝諧振，從而降低振動對性能的整體影響。

選擇合適的晶體后，我們可以通過篩選所有軸上的加速度敏感度來進一步為客戶保證性能。通過在安裝到振蕩器封裝中之前對晶體進行預(yù)篩選，我們可以降低客戶的成本，并在標準封裝中提供定制解決方案。

二、進行振動篩分

在共振器水平上進行振動篩分(篩分以獲得最佳的g靈敏度)：

在Bliley，我們通過誘導(dǎo)已知大小的正弦或隨機力來執(zhí)行篩選。然后，我們使用相位噪聲分析儀測量劣化。如果使用給定頻率的正弦波形，我們將測量由單音引起的雜散。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們可以計算出諧振器的加速度靈敏度。

如果將隨機頻譜應(yīng)用于晶體，則可以基本上測量整個振動帶寬上的相位噪聲，并根據(jù)給定的PSD計算出g靈敏度。

三、被動隔離

被動隔離(機械阻尼)會對參考時鐘的加速靈敏度產(chǎn)生深遠影響。如果輸入振動減小，則衰減也會減小。被動隔離確實有其缺點，因為根據(jù)您要隔離的內(nèi)容，系統(tǒng)可能會變得相當大。

平臺的諧振頻率也可能是一個大問題。典型的安裝座可以具有3.5到4的透射率，這意味著輸入到系統(tǒng)中的力會被放大。應(yīng)注意不要超過系統(tǒng)的最大排量，否則會損壞隔離器。

這個問題導(dǎo)致我們采用低固有頻率隔離方案。從理論上講，低于1 Hz的隔離結(jié)構(gòu)是理想的，但實際上，由于需要阻尼機制和擺動空間，因此這些系統(tǒng)非常大。這就是電子補償?shù)挠锰?..

四、電子補償

通過采用電子補償，我們可以最大程度地減小無源隔離系統(tǒng)的尺寸，同時仍能獲得無源安裝的好處。電子補償還將最小化隔離結(jié)構(gòu)諧振頻率的影響。

電子補償提供了卓越的結(jié)果，并且可以實現(xiàn)比標準晶體少兩個數(shù)量級的振動不靈敏性水平。

我們使用的典型補償方案可以覆蓋大約500Hz的振動，而隔離結(jié)構(gòu)以大約120Hz開始衰減。

如此寬的分頻范圍使我們能夠大大提高晶體的性能，并從根本上為我們的客戶提供抗振動參考信號。

審核編輯 黃宇