各种民航客机已成为人们主要的出行方式，我国也早已设计制造出国产大客机C919，并已开始投入使用，飞机的生产技术是非常复杂的，涉及到的领域也比较多，石英晶体振荡器是飞机必用的一种电子元器件。通常都要求可靠性高，但为了节省成本，一些设计师和工程师们，会选择匹配比较便宜的COTS振荡器，美国的Q-Tech Crystal公司有专门的去量产COTS振荡器，和许多航空公司有过合作。COTS是典型的商业用振荡器，属于商业现货（零件成本和交货时间），具有相当不错的可靠性。

Q-Tech晶体振荡器是苛刻环境的安全选择，因为它们是为这些环境设计，构造和测试，目的是制造100％可靠的产品适用于故障昂贵或危及生命的情况。石英晶体振荡器是设计工作温度范围为-55°C至+125°C，从石英晶体元件开始包括电路。从石英棒切割晶体的角度进行了优化确切的温度范围。而COTS时钟可以在-55°C下工作，如果它们打开的话在室温下随后冷却至-55℃，已知它们存在问题在-55°C或其他低温下开启时启动（冷启动问题）。超过40多年的设计经验，Q-Tech的振荡器不易受冷启动问题的影响。

耦合模式的影响程度可以从轻微到灾难到间歇性，取决于干扰模式的强度和应用的敏感程度是振荡器输出电平的变化（频率偏移约为2至20ppm）。活动下降可以导致无数的系统问题，甚至可能失去锁相。活动下降的另一个原因是粘附在晶体有效区域上或附近的粒子。这种类型的活动下降可以改变随着时间，温度和时间。这些将受到粒子成为影响脱离晶振表面或移动到另一个位置。这种立场改变可以因此有可能导致下降趋势变得更好，更糟或暂时消失稍后重新浮出水面。在Q-Tech，我们有能力设计潜在的活动下降和在我们的温度测试程序中筛选它们，作为高可靠性设计方法的一部分和建设。

表现差异

Q-Tech和商用振荡器之间存在着无数的明显差异，这是最简单的从表现开始。对于计时和精密应用的电气性能，以及相位噪声和抖动特性，可以显着改变电路的输出。

振荡器的相位噪声和抖动经常导致错误的相位检测当使用相移键控（PSK）数字调制时，转换（即比特错误）。数字化例如，在使用8相PSK的通信中，最大相位容差为±22.5°，其中±7.5°是典型的允许载波噪声贡献。例如，由于相位偏差的统计性质，如果存在1.5°相位偏差超过的概率±7.5°相位偏差为6X10-7，这可能导致误码率在许多情况下显着应用。因此，差分晶振最小化相位噪声和抖动在现代中变得越来越重要电路应用。对于振荡器而言，相位噪声和抖动在很大程度上取决于晶体及其在振荡器内的设计和组装

晶体处理和专业知识设计并不是普通商用振荡器所能提供的，而且需要专业的工程和制造，在Q-Tech等高可靠性公司中找到。这在使用开放式晶体的设计中尤其重要，而不是与封装的相比品种。Q-Tech的晶体制造工艺拥有超过40年的产出历史用于最苛刻的应用，从高温井下到深空飞行。同样的制造和水晶设计团队负责监督Q-Tech的所有水晶操作，无论最终用途如何。

即便如此，设计工程也起着重要作用，因为冲击和振动可以产生即使在“低噪声”振荡器中也存在大的相位偏差。而且，当一个频率振荡器乘以N，相位偏差也乘以N.例如，相位偏差为10-310MHz时的弧度在10GHz时变为1弧度。这种大相位偏移可以对系统的性能是灾难性的，例如那些依赖于锁相环的系统（PLL）或相移键控（PSK）。低噪声，加速度不敏感的振荡器是必不可少的这样的应用。Q-Tech晶振根据封装使用各种晶体安装选项和每个振荡器的应用：

TO/w/3镍夹具焊接

-支柱上带3点式安装的DIP封装（用于QT1-QT3系列）

-扁平包装和DIP包装，带3或4点郁金香夹子安装（30年以上太空遗产）

-带4点桥接安装的SMD封装

-带4点“相框”安装座的LCC

-5x7mm陶瓷封装，带有2或4点LedgeMount，安装在陶瓷架上

-包装水晶4点式安装选项

值得注意的是，对于高冲击应用，Q-Tech的4-pt安装选项已得到证实远远优于商用振荡器提供的任何其他安装，特别是在小型产品中5x7mm封装，大多数COTS产品使用简单的2点安装。

制造和筛选

Q-Tech的振荡器老化方法导致精密制造方法和在商业领域无与伦比的实质性测试和性能监控。实现Q-Tech依靠设计传统和专业知识，确保了我们设计所需的准确性和精确度在电气工程中加上内部制造。所有Q-Tech的振荡器都是在严格的洁净室污染控制下在美国现场制造。后振荡器组装完成后，Q-Tech能够按照MILPRF-38534和MIL-PRF-55310进行几乎所有内部测试，用于B/H级和S/K级。测试变得非常对于振荡器老化特性至关重要的应用非常重要。Q-Tech测试使用单度扫描方法在整个工作温度范围内的所有器件增量。可以在下面找到测试样本列表：

所有Q-TechB类振荡器的100％测试：

A组

电气测试：电源电压，输入电流，输出波形，输出电压功率，上升和下降时间，占空比和启动时间（根据需要）。

频率-温度稳定性：参考时的初始准确度

温度，初始频率-温度精度和频率-温度公差

频率电压容差：输出频率是在何时测量的

振荡器电源电压调整到其指定的标称值，直到其最大值/最低价值

过电压不存在：过电压比最大值高20％

规定

视觉和机械：验证材料，设计，施工，工艺，物理尺寸和标记

按照MIL-PRF-55310

符合MIL-STD-202的方法208的可焊性测试

B组

老化测试：振荡器在烤箱中通电连续30天

70ºC±3ºC。输出频率在最大72小时的间隔内测量

按照MIL-PRF-55310

在所有Q-TechB类振荡器类型的基础上进行的测试：

C组

根据MILPRF-55310，MIL-STD-202，方法204的非振动（正弦波）运行

按MIL-STD-202，方法213（非操作）进行冲击（指定脉冲）

按MIL-STD-202，方法107的热冲击

符合MIL-STD-202，方法105的环境压力（运行和非运行），和MIL-PRF-55310

符合MIL-PRF-55310的存储温度

按照MIL-STD-202，方法210对焊接热量的抵抗力

符合MIL-STD-202的防潮性，方法106

按照MIL-STD-883，方法1009进行盐雾化

符合MIL-STD-202的终端强度，方法211

按照MIL-STD-202，方法215对溶剂的耐受性

品质差异与传承

除了强大的高可靠性方法设计和制造每个有源晶振，强大的质量管理体系是许多潜在风险的重要缓解与商业零件发生的情况。Q-Tech拥有AS9100C和ISO9001：2008认证，并符合过程驱动和配置控制质量方法的租户。

Q-Tech保持每个人使用的所有组件和材料的完全可追溯性振荡器配备专门的来电检查团队，对所有部件进行监控。操作员，检查员和装配人员接受过全面修订和控制程序的培训记录控制，Q-Tech根据AS9100定期进行监督审核要求。此外，Q-Tech员工还专门制定了强大的防伪计划直接从制造商或授权经销商处购买组件。这个，再加上所有批次的来料检验，为客户提供每个部件的保证由Q-Tech生产的产品符合与购买的零件相同的严格要求过去或将来，允许Q-Tech自豪地提供一个首屈一指的反过时计划振荡器行业。相比之下，COTS振荡器几乎总是建在亚洲，通常是中国，并且每次采购时都可能来自不同的工厂，甚至可能来自不同的工厂内部电气设计。即使从美国购买COTS零件，这通常也是如此公司拥有美国品牌。

商用振荡器的驱动电平依赖性也可能成为高可靠性应用的问题。Q-Tech通过定制配对晶体来缓解这一潜在问题设计IC的每个设计的参数，也防止冷启动问题前面提到的。

活动下降是晶体电阻的相对突然增加（扰动）石英晶体系列电阻随温度变化。一般来说，活动逢低是由a引起的石英晶体中的干扰振动模式（耦合模式）。这些模式从中汲取能量主要模式。因此，一旦耦合模式的频率与主模式的频率一致，耦合模式就会急剧增加主模式的电阻。这些干扰模式实际上是低频弯曲的高泛音（高达第50泛音）模式。由于温度系数非常陡，约为-20ppm/°C，因此它们只与之吻合温度范围相当窄的主模式频率。干扰模式可以是然而，如果没有设计出来，耦合模式将导致活动下降。这些是通常温度相当窄（大约5到30°C宽），对于给定的设计，活动下降将倾向于大约相同的温度范围。因为耦合模式是基于石英的，所以导致任何活动倾向在时间和温度上都是可重复的。

基本各大生产厂家的工程师对于研究石英晶振可靠性的渴求，Q-Tech Crystal公司提供的这份COTS晶体振荡器可靠性方案，详细的阐述了可靠性晶振的3组测试，差异，低相噪，低抖动特性等。这是一份专业的报告，和可用性高的方案，金洛鑫电子后续会提供更多Q-Tech晶振的相关资料，和技术方案。