如何選擇完美晶體振蕩器？這四點(diǎn)很重要！

作者： 揚(yáng)興晶振 日期：2021-09-27 瀏覽量：

  4個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題將幫助您找到適合的完美晶體振蕩器

  1.您需要晶體還是振蕩器?

  這是許多工程師犯的一個(gè)簡(jiǎn)單錯(cuò)誤。實(shí)際上，石英晶體和石英晶體振蕩器之間存在很大的差異。

  封裝的石英晶體就是經(jīng)過(guò)精細(xì)切割和拋光的石英晶體，在施加電輸入時(shí)會(huì)以非常特定的頻率產(chǎn)生諧振。當(dāng)連接到具有集成振蕩器電路的設(shè)計(jì)時(shí)，石英晶體可提供時(shí)鐘合成和精確的時(shí)序。單獨(dú)的石英晶體不能提供時(shí)鐘輸出。

  由于成本，尺寸和功率限制，大多數(shù)消費(fèi)者和電池供電的應(yīng)用都使用標(biāo)準(zhǔn)的石英晶體(以及片上系統(tǒng)(SOC)器件)。

  石英晶體振蕩器(XO)是一個(gè)完整的設(shè)備，包含石英晶體，振蕩器電路，輸出驅(qū)動(dòng)器以及可能的鎖相環(huán)(PLL)。與單獨(dú)的石英晶體不同，振蕩器確實(shí)提供時(shí)鐘輸出。

  晶體振蕩器更常用于高端應(yīng)用，例如數(shù)據(jù)中心，電信，衛(wèi)星通信，國(guó)防業(yè)務(wù)和 PNT等。這是因?yàn)?即使在極端溫度，振動(dòng)和振動(dòng)條件下，振蕩器也能更好地保持其頻率和低相位噪聲。敏感的環(huán)境。

  振蕩器的另一個(gè)好處是，振蕩器集成了電源噪聲抑制功能，以最大程度地減小電路板級(jí)相位噪聲的影響。

  2.需要什么相位噪聲性能?

  說(shuō)到相位噪聲，重要的是要知道保持低相位噪聲對(duì)您的應(yīng)用至關(guān)重要。

  從根本上講，相位噪聲是時(shí)鐘頻率信號(hào)中的失真或附加噪聲。由于振蕩器通常是計(jì)時(shí)系統(tǒng)的主要心跳，因此通常需要保持低相位噪聲。

  低相位噪聲振蕩器對(duì)于高性能應(yīng)用至關(guān)重要。這是因?yàn)檩^高的相位噪聲水平可能導(dǎo)致較高的誤碼率(BER)，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)通信的全部損失。因此，從低相位噪聲時(shí)鐘源開(kāi)始總是比較安全的，尤其是在高端應(yīng)用中。

  硬件設(shè)計(jì)人員通常不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的所有關(guān)鍵組件有一套全面的相位噪聲要求。在這種情況下，參考設(shè)計(jì)很有用，因?yàn)橐呀?jīng)對(duì)設(shè)計(jì)的振蕩器進(jìn)行了審查。

  選擇具有許多低噪聲選項(xiàng)的值得信賴(lài)且久經(jīng)考驗(yàn)的振蕩器供應(yīng)商，也是幫助您找到最合適器件的好方法。首先可能需要稍高的成本來(lái)滿足更好的相位噪聲要求，然后在需要時(shí)放寬它們。

  3.您的頻率可以改變嗎?

  關(guān)于晶體振蕩器的期望頻率，有一些可用的選項(xiàng)。

  保持單個(gè)特定頻率的振蕩器。例如10MHz晶體振蕩器。

  晶體振蕩器提供的頻率可能需要更改。例如，視頻成幀器可能需要在297MHz和1.001MHz的兩個(gè)不同視頻幀速率之間切換

  作為裕量測(cè)試的一部分，有意向振蕩器添加一個(gè)小的頻率偏差，以對(duì)系統(tǒng)級(jí)建立和保持時(shí)間進(jìn)行壓力測(cè)試

  很多時(shí)候，設(shè)計(jì)工程師可能無(wú)法確切知道最終設(shè)計(jì)所需的頻率，但他們知道他們將需要振蕩器來(lái)提供參考。在這種情況下，有兩種主要的振蕩器可以提供解決方案：

  可編程XO，可在很寬的頻率范圍內(nèi)提供一致的低相位噪聲功能。該選件具有最大的頻率靈活性，可以重新編程為幾乎無(wú)限數(shù)量的頻率。

  4.頻率穩(wěn)定性有多重要?

  簡(jiǎn)而言之，頻率穩(wěn)定性是振蕩器的頻率與所需的頻率輸出相差多少。頻率漂移可能會(huì)基于多種因素而發(fā)生，包括溫度，外部振動(dòng)和重力。如果頻率漂移超出了應(yīng)用程序的要求，則可能會(huì)發(fā)生時(shí)序錯(cuò)誤或完全失去通信。

  對(duì)于關(guān)鍵應(yīng)用(例如精確的軍事和國(guó)防技術(shù))，頻率穩(wěn)定性以百萬(wàn)分之一(ppm)表示，有時(shí)甚至以十億分之一(ppb)表示。

  石英晶體會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)緩慢老化，這會(huì)導(dǎo)致輸出頻率隨時(shí)間緩慢漂移。一個(gè)好的晶體振蕩器供應(yīng)商將在給定溫度(通常為25 ℃)的不同時(shí)間范圍內(nèi)顯示老化水平，例如1年，5年和10年。這為長(zhǎng)期穩(wěn)定性提供了可靠的保證。

  如有疑問(wèn)，在更嚴(yán)格的條件下使用具有保證規(guī)格的計(jì)時(shí)裝置會(huì)更安全，以提供更多的設(shè)計(jì)余量。揚(yáng)興科技，一家專(zhuān)業(yè)的晶振解決方案服務(wù)商，如果您有遇到晶振選型困難，晶振技術(shù)等問(wèn)題，可以直接在線咨詢(xún)，我們會(huì)安排專(zhuān)業(yè)工程師為您解決問(wèn)題。

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