水晶発振器とは？SPXO・TCXO・VCXO・OCXOの違いと、周波数・周波数偏差・出力・サイズの選び方

水晶発振器とは

水晶発振器は、水晶振動子と発振回路を同じパッケージに入れた部品です。電源をつなげば決まった周波数のクロック信号が出るので、振動子のように発振回路とのマッチングを取る手間が省けます。マイコンや通信機器、GNSSの受信機、基地局の基準に使います。

比較ページには、日本の会社が自社で作る水晶発振器を、型番の単位で載せています。発振回路を持たない水晶振動子、MEMS発振器、輸入販売の会社が売る製品は載せていません。

4つの種類

• SPXOは、温度補償も温度制御もせず、水晶の周波数安定度をそのまま使います。例は京セラのKC2016K、リバーエレテックのFCXO-05とGTXO-04、セイコーインスツルのSN-20S、差動出力のエプソンのSG3225VENです
• TCXOは、温度補償回路で温度による周波数のずれを小さくします。例はエプソンのTG2016SMN、日本電波工業のNT1612SA、大真空のDSB211SJA、京セラのKT2016Kです
• VCXOは、制御端子の電圧で周波数を少し動かせます。例は大真空のDSV321SVと、九州電通のSAS4Xです
• OCXOは、恒温槽で水晶の温度を一定に保ちます。例は日本電波工業のNH7050SAと、九州電通のSOC（High Precision）で⁠⁠⁠⁠す

周波数偏差の見方

• ppmは百万分の一、ppbは十億分の一のずれを表す単位です
• 表のSPXOは±7〜±100ppm、TCXOは±0.5〜±5.0ppm、OCXOは±20〜±50ppbです
• 温度特性だけの値か、初期偏差や経時変化まで含めた総合の値かを見比べます
• OCXOは精度が高い代わりに、起動に数分かかり、起動時に数W、安定時に数100mWほどの電力を使います

出力の選び方

• マイコンなどのクロックはCMOS出力が中心です
• TCXOはクリップドサインの出力が中心です。京セラのKT2016Kは、出力に1nF以上のDCカットのコンデンサをつなぎます
• 高い周波数の通信機器には差動出力を使います。エプソンのSG3225VENはLVDSで、25〜500MHzまで出せます
• どの出力も、受ける側のICの入力に合わせて選びます

サイズと使う温度

• 表で最も小さいのは日本電波工業のNT1612SAで、大きさは1.6×1.2×0.55mmです
• 2.0×1.6mmの型は、エプソンのTG2016SMN、京セラのKC2016KとKT2016K、大真空のDSB211SJAです
• OCXOは大きく、日本電波工業のNH7050SAは7.0×5.0×3.3mmです
• 高温で使うなら、リバーエレテックのGTXO-04が−40〜+200℃、京セラのKC2016Kが−40〜+125℃の型を選べます

値段と買い方

• このページの製品は、どれも公式サイトに値段が出ていません。周波数・周波数偏差・電源電圧を決めて、見積もりを取ります
• 大真空は基本はメーカーが直接売り、一部は代理店を通します
• リバーエレテックの製品ページには、チップワンストップとRSオンラインの購入先が載っています