OCXO
烤箱控制晶体振荡器基础知识
        当谈到基于石英的频率控制设备时，OCXO（或烤箱控制的晶体振荡器）接近食物链的顶端，仅被强大的 DOCXO 或双烤箱取代！
        OCXO 是一种温度控制装置，可保持石英晶体的恒定工作温度。 这可以防止指定频率因环境温度的变化而发生变化。
        晶体炉的频率输出取决于石英晶体的温度。 您可以在下图中看到，温度会对振荡器的频率产生重大影响。         在大多数应用中，可以使用更简单的 TCXO 或温度补偿晶体振荡器来减少环境温度变化的负面影响。但是在某些环境中，进口TCXO晶振无法满足应用程序的稳定性要求。在这些情况下，RF 工程师可以更进一步，利用 OCXO 提高的稳定性。
        无论振荡器所处的环境温度如何，都可以通过保持接近恒定的晶体温度来实现这种改进的稳定性。在 OCXO 内部，除了振荡器电路之外，还有一个加热器电路。该加热器电路可以以多种不同方式进行配置，但最常见的是比例控制烤箱，它使用加热元件加热晶体和热敏电阻来感应晶体的温度。
        这些元件是桥接网络的一部分，桥接网络充当闭环反馈网络，将晶体的温度保持在恒定温度。下图是一个常见的OCXO烤箱控制电路框图。         将晶体保持在恒定温度可以最大限度地减少环境温度变化的影响，从而显着提高振荡器的频率稳定性。 但是我们如何确定烤箱的正确设定点呢？ 为此，我们需要再次查看晶体频率与温度之间的关系。 在下图中，您可以看到曲线上有一个最佳点，在该点上，相同的温度变化将导致频率的最小变化。 曲线上的这个点非常重要，我们给它起了一个特殊的名字，这被称为晶体的“转折点”。         晶体的转折点可以由晶体工程师“设计”，并由许多因素决定，包括从大块石英材料切割晶体坯料的角度等简单因素。话虽如此，每个晶体的行为都会略有不同，烤箱设定点是针对每个生产的设备进行微调的。
 
        在设计晶体的转折点时，必须考虑一个常见的设计权衡。理想的设计目标是将晶体的转折点设置在 OCXO 的最高工作温度之上。这是因为烤箱可以将晶体“加热”到设定温度，但如果周围环境比这个设定点热得多，晶体最终会加热到超过它的设定点。将转折点推高的不利之处在于频率与温度的曲线变得更加尖锐。这有效地缩小了烤箱的操作窗口，并使烤箱的准确性变得至关重要。将转折点推高的另一个主要缺点是晶体老化性能降低。
 
更好的成分，更好的比萨振荡器
AT 与 SC 切割晶体
 
        振荡器设计人员必须提高其 OCXO 性能的另一个选择是改变振荡器内部晶体的类型。入门级 OCXO 通常使用 AT 切割晶体构建。这些晶体具有良好的整体性能，适用于多种应用；然而，由于需要将水晶的转折点推高，AT 切割就失去了动力。此时，可以在OCXO晶振内部使用 SC 切割晶体，以在不牺牲频率稳定性的情况下将转折点推高。 AT cut和SC cut的频率与温度曲线如下图所示。您可以看到频率响应在烤箱的工作温度范围内更加均匀，从而提高了振荡器的稳定性。 除了提高频率稳定性外，SC 切割晶体还提供其他好处。这些好处包括：
        • 提高频率稳定性：从上图中可以看出，SC 切割的响应在更宽的温度范围内比 AT 切割更平坦。这意味着在整个温度范围内更严格的频率稳定性。
        • 更高的工作温度：SC 切割晶体的转折点高于 AT 切割晶体，使其成为烘箱应用的理想选择。这种较高转折点的缺点是在较低温度下急剧下降。由于这一特性，SC 切割晶体仅适用于恒温振荡器，在其他振荡器配置（TCXO、VCXO 等）中无法正常工作。
        • 改进老化：SC 切割晶体（代表“应力补偿”）提供改进的老化性能，比 AT 切割晶体好 2 到 3 倍。
        • 预热时间：SC 切割 OCXO 将比类似的 AT 切割 OCXO 更快地稳定在其最终频率。
        • 相位噪声：SC 切割晶体提供比 AT 切割晶体更好的 Q（品质）因数。这样，OCXO的接近或接近载波相位噪声得到改善。
        •G 灵敏度：SC 切割晶体的应力补偿也降低了振荡器的g 灵敏度。石英晶振是一种机电设备……如果你在晶体上施加电压，它就会振荡。不利的一面是，如果您在晶体上施加振动，则会感应出电压。该电压表现为加速度或振动引起的相位噪声。