¿Reduciendo la imprevisibilidad a largo plazo en pares de osciladores de cristal?

Question

Queremos mantener a los dos, separados físicamente de las unidades en sintonía el uno con el otro con el menor distanciamiento entre ellos que sea posible. Absoluta de cronometraje de precisión no es importante, sólo la relativa a la deriva entre las dos unidades.

El uso de la plataforma de compensación de temperatura de los cristales (ejemplo), es posible llegar a alrededor de 2 ppm durante períodos de tiempo más que de meses.

Me gustaría probar a reducir por la caracterización y la cancelación de las diferencias entre los dos cristales que contribuyen a que 2ppm la deriva.

Sólo una parte he encontrado especifica la unidad-a-unidad de la variabilidad en la hoja de datos, y es interesante que la variabilidad aumenta significativamente después de la exposición a temperaturas de reflujo...

Así que al parecer la exposición a altas temperaturas aumenta la parte a parte de la variabilidad, pero ¿por qué?

¿Cuáles son los otros raíz fuentes de la deriva entre dos temp compensada cristales? ¿Cómo pueden ser medidos y (con suerte) cancelado? Es posible comprar o hacer cristales en los pares de minimizar estas fuentes de variación? ¿Hay algún otro ultra de baja potencia (<10uA) tipos de oscilador con la baja de la unidad-a-unidad a la deriva?

Tenga en cuenta que en nuestro caso las unidades no están sujetos a ninguna aceleración, excepto para la constante G hacia abajo.

Este problema parece algo que también llegaría hasta en ultra bajo consumo, sistemas de comunicaciones donde desea receptor para despertar el instante antes de que la transmisión se espera y no antes. Como BLE de ahorro de energía RX windows, pero en el orden de los meses y años en lugar de milisegundos.

Answer 1

Para el largo plazo relativa sincronía está mejor en general para encontrar una manera de vincular cada sistema de referencia en una base periódica a null fuera deriva a largo plazo. Habrá un cambio en la frecuencia de hacer este versus la energía consumida para hacerlo y el dinero gastado en el funcionamiento del circuito y complejidad de lograr a largo plazo la descoordinación de sincronización.

Asimismo, se debería ser hecho para darse cuenta de que los componentes que se adaptan nunca va a ser perfecto. Como tal, usted tiene que mirar hacia el nivel superior de técnicas para calibrar y null fuera las características indeseables.

Answer 2

Diapasón resonadores tienen un 2º orden curva parabólica y la compensación se basa en los coeficientes de desplazamiento (Tolerancia=+/-5 ppm) y la estabilidad de df/dT con temp mediante un termistor que tiene una relación lineal con la temperatura, T.

La razón de que estos son tan populares es la parte más llana de la temp de la curva está diseñado para 25'C cerca de la muñeca de la temperatura para los relojes.

La estabilidad global se define en términos de Q del resonador y VCXO de 1 ppm son posibles con un poco mayor Q resonadores como EN los cristales de corte y >100 x mayor P, SC-cortar los cristales y cuando ovenized convertido 1e-11 o 10 ppb (no se ppm) estables a lo largo de temp.

EN el ets de corte de cristales > 1 mhz tiene un 3er orden T de la curva y puede ser personalizado para tener el max-min rango reducido a través de cualquier temp, pero normalmente se hace para -40~+70 ° C o 0~45'C etc como el ángulo de corte afecta a cada uno de los coeficient precisamente medido en minutos ['] no grados. Estos XTAL de las curvas han sido de alrededor de más de 50 años y las he usado para crear parámetros para predecir la totalidad de la curva a partir del cambio en la pendiente lineal rango por ejemplo, 40~70 ° C para hacer 1ppm TCXO de la calibrados con varicaps en la uC controlada de 1 ghz de radio de espectro estrecho.

La coincidencia es poco probable a menos que todo se procesa en el mismo lote.

La clave para la comunicación de campo cercano es tener un PLL que reduce el ruido del sistema a la señal de ancho de banda que es, probablemente, mucho mayor que 2 ppm, pero usted quiere ser capaz de rastrear el error de cierre en los recibidos del host antes de transmitir y mantener que la corrección durante la transmisión. Por lo tanto el error se reduce ahora a el error de la PLL, que puede ser 0 y ahora sólo limitada por el ruido de fase, la cual se multiplica con frecuencia PLL de la división, por tanto ruido de fase debe ser calculado y medido.

Usted puede evitar el reflujo y el intento de la mano de la soldadura y probar a ver si hay mejoras.

Por desgracia, EN la corte TCXO de la necesidad de >=2mA a diferencia de diapasón resonadores (xx uA) para obtener 1 ppm por lo que el costo de la energía es mucho mayor con la lógica asociada mA.

Creo que si su requerimiento es el micro-poder y de 1 ppm, que no es alcanzable sin RX ppm de corrección así en bucle cerrado.