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社区首页 >专栏 >更正-地表最强基准-ADR1001 中的错误(挖空温补部分)

更正-地表最强基准-ADR1001 中的错误(挖空温补部分)

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云深无际
发布于 2025-04-24 06:40:51
发布于 2025-04-24 06:40:51
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之前文章 地表最强基准-ADR1001 中:

这个地方有错误

业界流量很高的号,百花潭也转载了,不改正的话变成了错误永流传。

有读者留言说,恒温控制晶振(OCXO)也有类似的设计:

对于某些应用,TCXO(温度补偿)的频率-温度稳定性指标仍无法满足要求。在这些情况下,可能需要OCXO。

恒温晶振是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的,其工作原理是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小。在环境温度范围内,OCXO的稳定性可以达到0.001ppm。

然而,这种稳定性的提升是以增加功耗为代价的,典型的OCXO可能需要1到5W的功率来维持内部温度。在开机后,还需要等待温度和频率稳定下来的暖机时间,取决于晶振类型,暖机时长通常从1分钟到10多分钟。

这个是恒温加热的

这个是温度补偿的

标准CMOS石英晶体振荡器

更改的加热版本

一个带加热器的小型PCB,并将其直接粘在振荡器的外壳上。周围的外壳充当“挡风玻璃”。没有用泡沫完全隔离石英晶体振荡器,因为它应该能够将热量散发到周围环境中,因此加热器必须始终“微微”加热。MCP9700直接测量热点的温度,并使其能够从外部进行测量。

MC 家东西真多啊

OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)核心思想是:内部晶体工作在高于环境温度的“自稳定恒温区”,以最大限度抑制环境变化引起的频率漂移,因此设计策略完全不同于普通时钟。 MicroChip

在 MicroChip 的:

这篇应用手册对这个热岛的结构有了更加详细的实践说明。

怪不得叫热岛捏,也叫烤箱结构,确实是个小盒子

推荐设计“热岛结构”:将 OCXO 安装区域与其他高功耗/热源器件隔离,远离风扇、LDO、变换器等;

不要在 OCXO 底部铺 GND plane、不要走高速线、不要布大铜皮 —— 否则形成热通道加速热量流失;最理想做法是 PCB 挖空或切槽,留出“孤岛”安装区,仅由窄桥连接电源/信号。

有人问多少钱,LTZ1000 是 600

LTZ1000 和 LTZ1000A 基准能够提供更加出色的性能 (前提是用户实施了加热器控制,并对热布局进行了正确的管理)。

为了简化热绝缘,LTZ1000A 采用了一种专有的芯片连接方法,旨在提供明显高于 LTZ1000 的热阻。

再回过来看高精度基准源内部一般也有加热器,使芯片恒定地工作在一个高于环境温度的点(例如 65~85°C)。

这个温度点一般会高于器件最大工作环境温度,以便通过内部恒温回路维持恒定温度,不受外界变化影响 —— 这类似于 OCXO(恒温晶振) 的温控策略。

挖空后的结构 有效阻断了热量通过 PCB 板传导的路径,提高了基准芯片与外界环境之间的热阻(Thermal Resistance)。这意味着外界温度波动传导至基准芯片变慢,使芯片所处的环境温度更稳定和缓变,便于恒温系统调节。

8 脚,有输出和温度控制

LTZ1000 的恒温工作点由内部控制晶体管的发射结电压(BE)决定,典型设定为 60°C,以确保高于环境温度、实现温度隔离。BE 具有约 -2 mV/°C 的温度系数,便于精确设定目标温度。

LTZ1000A 因其更高的热阻(400 °C/W),正常工作时自热约 10°C,因此其控制温度应设定比 LTZ1000 高约 10°C。高温虽可增强抗干扰性,但会加速老化、降低长期稳定性,因此建议使用“足够高但不过度”的最低温度点,并配合良好的绝热(如加罩、PCB 挖空)与数分钟预热,以保证基准源稳定输出。

再看看 LTZ1000 的手册:

来自里面的典型应用

是两个高压运放

里面就是这样设计的

这两个运放都是 LT1013(双运放芯片)内部的两个通道,分别用于:

  1. 一路控制恒温系统(控制环)
  2. 一路用于输出电压缓冲(输出环)

2022 一个博主的设计,也可以看到里面的运放和布局。

感谢大家的指点!

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https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/LTZ1000.pdf
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https://www.mouser.hk/datasheet/2/268/ox_221-2820894.pdf
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https://www.petermann-technik.com/products/quartz-crystal-oscillators/details/tcxo-32x25mm-lp.html
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https://www.microchip.com/en-us/product/ox-221
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原始发表:2025-04-23,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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