晶振PPM指标、频率和时间偏差
晶振PPM指标、频率和时间偏差
晶振（晶体振荡器）是电子设备中常用的频率基准源，其频率稳定度直接影响到整个系统的性能。PPM（Parts Per Million）是衡量晶振频率精度的重要指标，本文将详细介绍PPM的含义、频率随温度的变化以及不同类型振荡器的特性。
PPM的含义
PPM是Parts Per Million的缩写，定义为百万分之一，1ppm即是一百万分之一。 PPM是晶振、TCXO等振荡器的一个重要参数，它代表频率误差的精准度，PPM值越小越精准。
频率随温度的变化
各种晶体振荡器，包括TCXO（温度补偿晶体振荡器），其频率都会随温度变化，尽管TCXO内部做过温度补偿，但是其频率仍然会随着温度变化，下图是一个TCXO的频率随温度变化的示意图。这个图的纵轴也是用ppm来表示频率随温度的变化量。
图1：频率偏差-温度特性曲线
如何通过PPM计算频率偏差
举例：客户需要晶振频率100.000MHz，要求精准率±10ppm，100.000MHz=100000000Hz，100.000MHz频率的误差1PPM = 10000000Hz/1000000=100Hz，100HZ*10=1000Hz，那么客户要求就是±1kHz。
如何通过PPM计算时间偏差
举例：时钟中所配晶振频率：32.768KHZ，误差为+10ppm
Δf = +10/100万32768HZ
Δt/秒= Δf/32768 = 10/100万
一年的误差 = Δt243600365 = 315秒
振荡器的分类
（1）陶瓷谐振器，一般频率4.000MHZ，6.000MHZ ，8.000MHZ比较常见，频率误差参数是千分之三或者千分之五，用PPM代表就是3000PPM或者5000PPM，相对频率精准度要求不是很高.
（2）石英晶振，一般通用频率：几MHZ到几十MHZ比较常见，频率误差可以做到10PPM，20PPM，30PPM。
（3）温补晶振（TCXO）全称温度补偿式石英晶振, 一般频率有几MHZ到200MHZ比较常见比较常见，频率误差可以做到2PPM，1PPM，0.5PPM，甚至更低，这种就对频率精准率要求非常严格。
图1：YSO170PS参数
参考文献：
[1] 2023年5月10日，http://www.szkeqi.com/articles/ppmshishenme.html
[2] 扬兴晶振，YSO170PS数据手册。