虽然说恒温晶体振荡器是一种特别高端的有源晶振，稳定性非常高，性能也非常优越，但关于OCXO晶振的知识，你又了解多少呢？OCXO的主要作用是为了保持温度的恒定，所以稳定性特别重要，所以所有影响恒温晶振稳定性的因素都要找出来，然后消除。

保持模式稳定度是指本级时钟在与上级时钟同步后，如果出现上级时钟恶化到一定程度或上级时钟丢失时，在一定时间内本级时钟产生的漂移。

保持模式下稳定度的主要影响因素

晶振日老化：

指晶振在保持过程中由于晶振老化所产生的有规率性的近似抛物线漂移的频率变化。

晶振频率温度稳定性：

指石英晶振在保持状态下由于工作环境温度变化所导致的晶振频率漂移。其漂移不会随着时间而变化。

晶振负载特性：

指晶振随负载的变化而产生的频率变化。

晶振电源特性：

指有源晶振随晶振供电电压的变化而产生的频率变化。

因此，保持模式稳定度的计算为：

保持模式稳定度=日老化漂移+频率温度稳定性+负载特性+电源特性

由于晶振在实际应用中，输出信号后级的负载基本不变，而且石英晶体振荡器电源的供电也是稳定的，因此负载特性和电源特性相比温度特性对保持模式稳定度的影响要小很多，且日波动主要取决于晶振的温度稳定度，所以影响保持状态下稳定度指标的主要因素为日老化漂移和温度稳定度漂移。要提高保持模式稳定度指标主要从这两个方面考虑；而实际晶振的老化漂移也可以由老化预计算法消除，因此重点需要考虑晶振的频率温度稳定度。

除外，时钟在从锁定状态进入到保持状态下的起点需要关注，如果采用锁定状态下最后时段的均值，会容易带来起点误差而保持能力下降，最好采用预估算法计算起点。

保持模式稳定度对恒温石英晶体振荡器频率稳定度要求的计算案倒

以时钟系统保持要求：±1.5us@8H，保持状态下温度变化为±10℃，晶振的工作温度范围-40~85℃为例说明：

首先计算保持状态下时钟频率漂移= 1.5 / (8*60*60*1000000)=5.21E-11

即：Sum(8小时老化率+10℃温度稳定度+起点误差)≤5.21E-11，如下图：

一般而言，时钟从Lock进入Holdover，会通过Lock漂移曲线推算Holdover的起点，同时，OCXO晶振的老化漂移也可以由老化预计算法消除。通常消除以后的残余误差≤5E-12。

所以OCXO在保持时温度特性的要求为：5.21E-11 - 5E-12=4.71E-11。

按照示例时钟保持指标要求，保持状态下的温度变化为±10℃。由于晶体固有曲线以及晶体的回滞特性，OCXO的温度频率漂移曲线呈现为线性或抛物线性。

当OCXO晶体振荡器温漂曲线为线性时：

反推OCXO在工作温度范围-40~85℃的温度漂移为：(4.71E-11÷10)×125=5.89E-10。

当OCXO的温度特性呈现抛物型时：

抛物线型温漂曲线为：         y=ax2+bx+c；

                                       取导：          y’=2ax+b

即：抛物线型温变斜率为线性漂移的2倍。

所以，反推OCXO在工作温度范围-40~85℃的温度漂移为：5.89E-10÷4=1.47E-10。

另外，OCXO贴片晶振的温度漂移不仅仅会影响时钟在Holdover状态下的漂移，也会影响时钟在Lock状态下的建模误差，特别是老化率的建模和保持状态的起点推算，如下图：

所以，温度特性最终要求指标为：1.47E-10÷2 = 7.35E-11 pk-pk=±3.68E-11

从上面可以看到，OCXO的温度稳定度对于时钟保持能力起到至关重要作用，所以常有工程师希望通过二次补偿来提高该指标，但现实是：高精度恒温晶振的温度频率漂移会因为不同的环境温变速率、温变方向以及热传导率和晶振回滞表现不同，如果进行OCXO温度稳定度二次补偿，只是将OCXO在-40~85℃全温区下的总漂移减小，但在10℃窄温度下的温度频率难以提升，还会带来额外的温漂曲线恶化，出现补偿超前或滞后。

综上所述，选择温度稳定度达到±3.68E-11(-40~85℃)的OCXO才能满足±1.5us@8H时钟保持能力。

需要提醒的是，如果OCXO在通电时间过短（如2小时）就进入保持状态，OCXO的开机特性将远超正常老化漂移，老化补偿算法需要加入衰减因子，也需要考虑老化曲线变向的问题。