МИНИАТЮРНЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА С ЦИФРОВОЙ ТЕРМОКОМПЕНСАЦИЕЙ

В статье рассматривается миниатюрный кварцевый генератор поверхностного монтажа с цифровой термокомпенсацией в расширенном диапазоне температур. Продуктивное сотрудничество российских предприятий «ЛИТ-ФОНОН» и ПКК «Миландр» позволило создать кварцевый генератор в виде микросборки на основе микросхемы ПКК «Миландр» и кварцевого резонатора «ЛИТ-ФОНОН». Выпущена опытная партия кварцевых генераторов. Работа находится на завершающей стадии подготовки к производству на предприятии «ЛИТ-ФОНОН». Новый кварцевый генератор с цифровой термокомпенсацией не имеет отечественных аналогов.
Основные технические характеристики генератора ГК487-ТК
Габариты, мм 7,0×5,0×1,8
Температурный диапазон, °С –60…85 и –60…125
Частота, МГц 8–14
Температурная нестабильность частоты в диапазонах –60…85°С/ 60…125°С, ppm < ±1,0/< ±2,0
Потребление тока, мА < 10
Тип выходного сигнала КМОП
Выходная нагрузка Rн = 10 кОм Сн =10 пФ
Диапазон подстройки частоты внешним напряжением Uc, ppm < ±5,0
Напряжение питания Uп, В 3,3 ±5% и 5,0 ±5%
Нестабильность частоты от напряжения питания Uп ±5%, ppm ±0,3
Нестабильность частоты при отклонении нагрузки на ±10%, ppm ±0,2
Время выхода на режим, мс 30
Генератор ГК487-ТК
Кварцевый генератор (КГ), как и двигатель, является «сердцем» многих приборов и устройств в современной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА) гражданского, промышленного и специального назначения. По этой причине емкость рынка КГ постоянно растет. В РЭА с жесткими требованиями к стабильности частоты в широком диапазоне температур, габаритам, массе и энергопотреблению используются термокомпенсированные кварцевые генераторы (ТККГ). Массогабаритные показатели и энергопотребление важны также для бортовых систем и приборов различного назначения, поэтому актуально развитие высокотехнологического производства качественных и надежных отечественных миниатюрных ТККГ широкого спектра применения. Генератор ГК487-ТК является однократно программируемым. Внешний вид генератора в виде микросборки, состоящей из резонатора в отдельном металлическом корпусе, микросхемы и корпуса. Для компенсации температурной нестабильности частоты кварцевого резонатора используется компенсирующая функция, основанная на полиноме 5-й степени, которая записывается в однократно программируемую память микросхемы. Программирование микросхемы и последующее контрольное измерение температурной нестабильности частоты кварцевого резонатора выполняются в полуавтоматическом режиме с помощью автоматизированного программноаппаратного измерительного комплекса (АПАИК), в состав которого входят программатор и программное обеспечение (разработка и производство ПКК «Миландр»). В генераторе используется уникальный миниатюрный кварцевый резонатор поверхностного монтажа РК487 с малой температурной нестабильностью и малым старением (разработка и производство «ЛИТ-ФОНОН»). В таблице выше представлены основные технические характеристики генератора ГК487-ТК, измеренные на образцах опытной партии. На рисунках ниже представлены скомпенсированные температурночастотные характеристики (Тчх) запрограммированных образцов генераторов ГК487-ТК для разных диапазонов температур. Также показана диаграмма фазовых шумов генератора ГК487-ТК. Новый миниатюрный кварцевый генератор поверхностного монтажа с цифровой термокомпенсацией в расширенном диапазоне температур не имеет отечественных аналогов и в ближайшее время сможет с успехом применяться в РЭА гражданского, промышленного и специального назначения. В настоя- щее время завершается подготовка к серийному высокотехнологичному производству генератора на современном оборудовании с контролем качества на каждом этапе и минимальным влиянием человеческого фактора.
ТЧХ генератора ГК487-ТК 12 МГц в диапазоне –60…85°С
ТЧХ генератора ГК487-ТК 12МГц в диапазоне –60…125°С
Диаграмма фазовых шумов генератора ГК487-ТК на 12 МГц при 25°С