帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振研發(fā)技術(shù)的新標桿
來源：http://www.tuanchewang.com 作者： 2017年06月06
在2017年1月18日-20日的日本東京第三屆世界可穿戴設(shè)備博覽會上，日本大真空株式會社展出了一款尺寸為1.64*1.24*0.65mm的熱敏晶振DSR1610ATH，與之前的KDS熱敏晶振的極限產(chǎn)品DSR211ATH，DSR211STH及DSR221STH相比，DSR1610ATH不僅新增添了可穿戴設(shè)備的應(yīng)用功能，而且再次刷新體積上的突破，達到了目前此類晶振產(chǎn)品體積的世界新極限1.64*1.24*0.65mm。
熱敏晶振跟普通的石英晶振相比，區(qū)別在于普通石英晶振在工作過程中只需向CPU提供一個精準信號，甚至有很多產(chǎn)品只要在開、關(guān)機時普通石英晶振給CPU提供一個信號就可以了。普通石英晶振本身沒有溫度補償及電壓補償?shù)茸饔谩?熱敏晶振在普通貼片晶振的基礎(chǔ)上增加了一顆熱敏電阻及一顆變?nèi)荻O管，利用變?nèi)荻O管的容變功能，再結(jié)合熱敏電阻的傳感功能，就成了有溫度傳感功能的熱敏石英晶振。
那么帶有溫度傳感功能的熱敏晶振跟TCXO溫補晶振又有著那些區(qū)別呢？其實帶有溫度傳感的熱敏晶振的設(shè)計本身就是想替代價格昂貴的TCXO溫補晶振，帶有溫度傳感器的熱敏晶振在工作過程中受到了溫度感應(yīng)時可以使晶體產(chǎn)品在工作過程中保持一個精準的不變的溫度，使晶振產(chǎn)品的精度給CPU提供信號的同時又能避免因為溫度的問題給晶振造成頻率較大的偏差。
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其實帶有溫度傳感器的熱敏晶振并不能完全代替TCXO溫度晶振的工作原理，比如說KDS晶振中的一款DSB221SDN晶振,26.00M,1.8V,0.5PPM，單溫補的TCXO晶振，主要應(yīng)用于GPS以及北斗導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航采用了DSB221SDN,26.00M,1.8V,0.5PPM接收的信號使CPU控制中心對線路導(dǎo)航的精準偏差范圍在5-10米樣子。那么如果采用了帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振給CPU控制中心提供的信號接收到的線路導(dǎo)航精準偏差可能就在200-300米的樣子，因為熱敏晶振本身的精準精度就在±10PPM范圍，而TCXO溫補晶振的精準精度偏差在±0.5ppm的范圍，所以熱敏晶振本身的精度缺陷，以及沒有完全滿足溫度補償作用的國內(nèi)，因此想要完全代替TCXO溫補晶振是不太可能的事情，起碼目前是做不到的。
那么帶有溫度傳感器的熱敏石英晶振研發(fā)出來是否一無用處呢？其實也不是的，帶有溫度傳感器的熱敏晶振研發(fā)出來自然有他的存在價值，之前都說了熱敏晶振的出現(xiàn)主要就是代替昂貴的溫補晶振，因為熱敏晶振的成本低，產(chǎn)量快，比起溫補晶振來生產(chǎn)簡單快捷，所以成本也大大的降低了一半有多，因此熱敏晶振這個時候的出現(xiàn)就有了市場。
熱敏晶振的應(yīng)用范圍包括移動電話、汽車電子元器件、GPS、GNSS (Global Navigation Satellite System, 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))及新近開發(fā)的可穿戴設(shè)備Wearable Devices等。目前全球的GNSS包括美國的GPS，俄羅斯的GLANESS，歐盟的GALILEO和中國的BDS(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))。2017年4月10日，KDS晶振重新更新了DSR211ATH，DSR211STH及DSR221STH的相關(guān)性能數(shù)據(jù)，讓人們注意到的是DSR211STH的厚度也并列到了0.65mm的極限，這些熱敏晶振研發(fā)技術(shù)的新標桿這不由讓人想起了KDS現(xiàn)任主席Sohei Hasegawa先生陳述的KDS晶振對世界的承諾：“信賴，是我們提供給我們?nèi)蚩蛻舻恼摺?rdquo;不僅是對KDS石英晶振產(chǎn)品品質(zhì)的信賴，同時也有對KDS晶振技術(shù)研發(fā)能力的信賴。
熱敏晶振跟普通的石英晶振相比，區(qū)別在于普通石英晶振在工作過程中只需向CPU提供一個精準信號，甚至有很多產(chǎn)品只要在開、關(guān)機時普通石英晶振給CPU提供一個信號就可以了。普通石英晶振本身沒有溫度補償及電壓補償?shù)茸饔谩?熱敏晶振在普通貼片晶振的基礎(chǔ)上增加了一顆熱敏電阻及一顆變?nèi)荻O管，利用變?nèi)荻O管的容變功能，再結(jié)合熱敏電阻的傳感功能，就成了有溫度傳感功能的熱敏石英晶振。
| KDS晶振型號 | DSR1612ATH熱敏晶體 |
| 頻率范圍 | 38.4MHz |
| 諧波次數(shù) | Fundamental |
| 負載電容 | 7pF |
| 激勵電平 | 10μW (100μW max.) |
| 頻率公差 | ±10×10-6（at 25℃） |
| 串聯(lián)電阻 | 80Ω max. |
| 頻率溫度特性 | ±12×10-6 / -30?+85 ℃ |
| 保存溫度范圍 | -40?+125 ℃ |
| 熱敏電阻值 | 100kΩ (at +25℃) |
| 熱敏電阻B常數(shù) | 4250K (+25℃/+50℃) |
| 包裝單位 | 3000pcs./reel (φ180) |
其實帶有溫度傳感器的熱敏晶振并不能完全代替TCXO溫度晶振的工作原理，比如說KDS晶振中的一款DSB221SDN晶振,26.00M,1.8V,0.5PPM，單溫補的TCXO晶振，主要應(yīng)用于GPS以及北斗導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航采用了DSB221SDN,26.00M,1.8V,0.5PPM接收的信號使CPU控制中心對線路導(dǎo)航的精準偏差范圍在5-10米樣子。那么如果采用了帶有溫度傳感器功能的熱敏晶振給CPU控制中心提供的信號接收到的線路導(dǎo)航精準偏差可能就在200-300米的樣子，因為熱敏晶振本身的精準精度就在±10PPM范圍，而TCXO溫補晶振的精準精度偏差在±0.5ppm的范圍，所以熱敏晶振本身的精度缺陷，以及沒有完全滿足溫度補償作用的國內(nèi)，因此想要完全代替TCXO溫補晶振是不太可能的事情，起碼目前是做不到的。
那么帶有溫度傳感器的熱敏石英晶振研發(fā)出來是否一無用處呢？其實也不是的，帶有溫度傳感器的熱敏晶振研發(fā)出來自然有他的存在價值，之前都說了熱敏晶振的出現(xiàn)主要就是代替昂貴的溫補晶振，因為熱敏晶振的成本低，產(chǎn)量快，比起溫補晶振來生產(chǎn)簡單快捷，所以成本也大大的降低了一半有多，因此熱敏晶振這個時候的出現(xiàn)就有了市場。
熱敏晶振的應(yīng)用范圍包括移動電話、汽車電子元器件、GPS、GNSS (Global Navigation Satellite System, 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))及新近開發(fā)的可穿戴設(shè)備Wearable Devices等。目前全球的GNSS包括美國的GPS，俄羅斯的GLANESS，歐盟的GALILEO和中國的BDS(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))。2017年4月10日，KDS晶振重新更新了DSR211ATH，DSR211STH及DSR221STH的相關(guān)性能數(shù)據(jù)，讓人們注意到的是DSR211STH的厚度也并列到了0.65mm的極限，這些熱敏晶振研發(fā)技術(shù)的新標桿這不由讓人想起了KDS現(xiàn)任主席Sohei Hasegawa先生陳述的KDS晶振對世界的承諾：“信賴，是我們提供給我們?nèi)蚩蛻舻恼摺?rdquo;不僅是對KDS石英晶振產(chǎn)品品質(zhì)的信賴，同時也有對KDS晶振技術(shù)研發(fā)能力的信賴。
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