DIN EN IEC 60122-4:2019-10
Кварцевые блоки оцененного качества. Часть 4. Кристаллические блоки с термисторами (IEC 60122-4:2019); Немецкая версия EN IEC 60122-4:2019
- Стандартный №
- DIN EN IEC 60122-4:2019-10
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- Последняя версия
- DIN EN IEC 60122-4:2019-10
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
DIN EN IEC 60122-4:2019 — стандарт оценки качества для термисторных кварцевых блоков, опубликованный Международной электротехнической комиссией. Он официально вступил в силу в Германии 1 октября 2019 года. Разработанный IEC/TC 49 «Пьезоэлектрические, диэлектрические и электростатические устройства и связанные с ними материалы», этот стандарт специально ориентирован на строгие требования к высокочастотной стабильности в секторе мобильной связи.
Основные технологии и инновации
Основное новшество этого стандарта заключается в интеграции термистора и кварцевого генератора в один корпус, что значительно повышает точность измерения температуры традиционных термокомпенсированных кварцевых генераторов (TCXO). Уменьшение разницы температур между кристаллом и термистором позволяет достичь более высокой точности стабильности частоты.
Сравнение технической архитектуры
Технические параметры Традиционный TCXO Термисторный кристалл Диапазон улучшения Точность определения температуры ±0,5°C ±0,1°C Увеличение в 5 раз Стабильность частоты ±0,5ppm ±0,1ppm Увеличение в 5 раз Отклик Время ＞10 секунд ＜2 секунды Увеличение в 5 раз Температурный градиент Значительный Чрезвычайно малый Значительно улучшенный
Ключевые технические требования и характеристики параметров
Согласованные характеристики, указанные в разделе 4.4
Стандарт требует, чтобы поставщики и пользователи достигли соглашения по следующим ключевым параметрам:
- Характеристические коэффициенты FT: частотно-температурные характеристические коэффициенты первого, второго и третьего порядка
- Остаточный градиент стабильности частоты: разница температур между фактическими данными FT и расчетным значением FT
- Нормальное сопротивление нулевой нагрузки: значение сопротивления при стандартной опорной температуре 25 °C
- Значение B: тепловой индекс, который характеризует температурную чувствительность термистора
Требования к конструкции
Стандарт подробно определяет две типичные структурные конфигурации:
- Структура внутренней интеграции: термистор помещен внутри корпуса кристалла.
- Предотвращает риск короткого замыкания между термистором и клеммой соединения кристалла.
- Большая область заднего соединения с амортизацией припоем.
- Инкапсуляция смолой обеспечивает защиту от теплового срабатывания.
- Структура внешнего крепления: термистор помещен снаружи корпуса.
- Низкая стоимость, термистор можно установить после проверки кристалла.
- Меньшая разница температур между кристаллом и термистором.
- Меньше ограничений на подключение термистора.
Методы испытаний и проверок
Условия испытаний для проверки соответствия
Приложение A к стандарту определяет подробные методы испытаний:
Номер испытания Объект испытания Скорость повышения температуры Диапазон температур Цель испытания Тест 1 Блок кристалла термистора 0,2°C/мин -30°C до 90°C Установка эталона для фактических температурных характеристик Тест 2 Автономный термистор на печатной плате 5°C/мин -30°C до 90°C Сравнение с производительностью традиционного решения Тест 3 Блок кристалла термистора 5°C/мин -30°C до 90°C Проверка производительности при быстрых изменениях температуры Результаты испытаний показывают, что даже при при повышении температуры в 25 раз (тест 3) температурные характеристики интегрированного блока кристалла термистора по-прежнему ближе к базовым характеристикам (тест 1), чем традиционное решение для разделения (тест 2).
Области применения и рекомендации по внедрению
Основные сценарии применения
Настоящий стандарт в основном нацелен на следующие области применения с высокими требованиями:
- Базовые станции мобильной связи: Как локальные генераторы опорных сигналов, они требуют чрезвычайно высокой стабильности частоты
- Системы спутникового позиционирования: Генерация локального опорного сигнала для навигационных систем, таких как GPS
- Высокоточное оборудование для отсчета времени: Оборудование для отсчета времени, требующее точности на уровне микросекунд
- Контрольно-измерительные приборы: Испытательное оборудование, требующее чрезвычайно высокой стабильности частоты
Рекомендации по внедрению
- Этап проектирования: Выберите соответствующую структурную конфигурацию на основе диапазона температур окружающей среды применения
- Спецификации на закупку: Уточните конкретные числовые диапазоны четырех ключевых параметров, требуемых в Разделе 4.4
- Проверка испытаний: проведение проверки согласованности в соответствии с методами испытаний в Приложении A
- Контроль качества: ссылка на требования к качеству и надежности Главы 4 IEC 60122-1.
Развитие стандарта и перспективы на будущее
IEC 60122-4:2019 представляет собой значительный шаг вперед в технологии управления частотой кристалла, достигая качественного скачка в точности измерения температуры за счет интеграции термисторов. С развитием новых технологий, таких как связь 5G, Интернет вещей и автономное вождение, спрос на стабильность частоты будет еще больше расти, и этот стандарт обеспечивает важную техническую основу для таких приложений.
Возможные будущие направления развития включают в себя:
- Высокоточная технология цифровой температурной компенсации
- Распределенное измерение температуры с использованием многотермисторных решеток
- Решения по миниатюризации в сочетании с технологией MEMS
- Усовершенствованные конструкции для экстремальных условий окружающей среды
Внедрение этого стандарта принесет значительные технологические достижения и улучшения качества продукции в смежных отраслях, особенно в области высокоточного управления частотой.
DIN EN IEC 60122-4:2019-10 Ссылочный документ
- IEC 60027 Буквенные символы для использования в электротехнике (Редакция 4.0)
- IEC 60068 Базовая процедура испытаний компонентов на климатическую и механическую прочность.
- IEC 60122-1:2002 Единицы кристалла кварца оцененного качества. Часть 1. Общая спецификация
- IEC 60122-1:2002/AMD1:2017 Поправка 1. Единицы кварцевого кристалла оцененного качества. Часть 1. Типовая спецификация.
- IEC 60122-2-1 Поправка 1. Кварцевые блоки для управления и выбора частоты. Часть 2. Руководство по использованию кварцевых кристаллов для управления и выбора частоты. Раздел первый. Кварцевые блоки для ми.
- IEC 60444-1 Измерение параметров кварцевых кристаллов методом нулевой фазы в -сети - Часть 1. Основной метод измерения резонансной частоты и резонансного сопротивления кварцевых кристаллов методом нулевой фазы в -сети; Поправка
- IEC 60444-5 Измерение параметров кварцевого кристалла. Часть 5. Методы определения эквивалентных электрических параметров с использованием методов автоматического анализатора цепей и коррекции ошибок.
- IEC 60444-9 Измерение параметров кварцевого кристалла. Часть 9. Измерение побочных резонансов пьезоэлектрических кристаллов.
- IEC 60539-1:2016 Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом прямого нагрева. Часть 1. Общие спецификации
- IEC 60617 Графические символы для диаграмм - 12-месячная подписка на регулярно обновляемую онлайн-базу данных, включающую части 2 до 13 стандарта IEC 60617*， 2025-01-01 Обновление
- IEC 61240:2016 Пьезоэлектрические устройства. Подготовка габаритных чертежей устройств поверхностного монтажа (СМД) для регулирования и выбора частоты. Общие правила.
- IEC 61760 Поправка 1. Технология поверхностного монтажа. Часть 4. Классификация, упаковка, маркировка и обращение с устройствами, чувствительными к влаге.
- IEC 61837 Пьезоэлектрические устройства поверхностного монтажа для управления частотой и выбора. Стандартные контуры и клеммные соединения. Часть 4. Контуры гибридного корпуса.
- IEC 63041-1 Пьезоэлектрические датчики - Часть 1: Общие технические условия*， 2025-12-12 Обновление
- IEC TS 61994 Пьезоэлектрические, диэлектрические и электростатические устройства и связанные с ними материалы для управления частотой, выбора и обнаружения - Глоссарий - Часть 5: Пьезоэлектрические датчики*， 2023-09-15 Обновление
- ISO 80000-1:2009 Количества и единицы измерения. Часть 1. Общие сведения.
DIN EN IEC 60122-4:2019-10 История
- 2019 DIN EN IEC 60122-4:2019-10 Кварцевые блоки оцененного качества. Часть 4. Кристаллические блоки с термисторами (IEC 60122-4:2019); Немецкая версия EN IEC 60122-4:2019
- 2019 DIN EN IEC 60122-4:2019 Кварцевые блоки оцененного качества. Часть 4. Кристаллические блоки с термисторами (IEC 60122-4:2019); Немецкая версия EN IEC 60122-4:2019
