工程師為電路設(shè)計費盡心思篩選振蕩器真那么有必要嗎?
振蕩器是很多電路中必不可少的電子元器件,那么在我們慣性思維中一個優(yōu)秀的設(shè)計成功與否的關(guān)鍵與振蕩器選擇是密不可分的,然而事實真的是這樣嗎?我們都知道石英晶體振蕩器就是一個頻率源,一般用在鎖相環(huán)之中。簡單點說就是一個不需要借助外信號激勵、自身就可以將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能的控制裝置。它有很多用途.在無線電廣播和通信設(shè)備中產(chǎn)生電磁波.在微機中產(chǎn)生時鐘信號.在穩(wěn)壓電路中產(chǎn)生高頻交流電。
常見的振蕩器可以按以下幾點進(jìn)行區(qū)分:
石英晶體振蕩器可分為兩種,諧波振蕩器、弛張振蕩器;
以激勵方式可分為自激振蕩器以及他激振蕩器;
輸出的波形可分3種正弦波、方波、鋸齒波振蕩器;
從電路結(jié)構(gòu)可分為阻容振蕩器、電感電容振蕩器、晶體振蕩器、音叉振蕩器之類的。
有設(shè)計師認(rèn)為振蕩器是一個設(shè)計最重要的組件之一,一個錯誤的選擇很有可能會殺死一個設(shè)計。如果這個觀點是對的話,那么就會出現(xiàn)以下四個問題。解決了這些問題或許你會找到自己想要的答案。
一、你需要水晶還是振蕩器?
雖然它們可能看起來相同并且共享許多規(guī)格,石英晶體和振蕩器是非常不同的設(shè)備。封裝的水晶是一塊石英,切割和拋光以在具有高Q值的特定頻率下共振。它不是包含振蕩器電路,驅(qū)動石英產(chǎn)生時鐘輸出。相反,驅(qū)動電路位于晶體所在的器件內(nèi)部連接的。相比之下,晶體振蕩器或XO是包含該晶體振蕩器的完整器件石英晶體,振蕩器電路,輸出驅(qū)動器,并且可能是鎖相的循環(huán)(PLL)。 XO以指定的頻率和信號提供時鐘輸出格式,例如CMOS晶振,LVDS晶振和LVPECL晶振。振蕩器也可以直接驅(qū)動芯片或通過緩沖器饋送以提供a的多個副本特定頻率。
二、需要什么抖動性能?
定時抖動是一種測量時鐘信號純度的方法。越低了抖動,噪音越小。由于貼片振蕩器通常用作本地振蕩器對于系統(tǒng)的“心跳”,需要干凈且低抖動的輸出。在示波器的時域中測量抖動-例如,周期抖動和周期間抖動 - 或者在a。的頻域中相位噪聲分析儀,在頻帶上集成RMS相位抖動。
低相位抖動XO<250fs-RMS對于更高性能至關(guān)重要應(yīng)用,因為高水平的時鐘抖動導(dǎo)致不可接受的高誤碼率(BER),流量丟失或系統(tǒng)通信丟失。因此,如果有疑問,從低抖動時鐘源開始總是更安全提供更多的抖動余量。在理想情況下,應(yīng)用程序或芯片組由驅(qū)動器驅(qū)動振蕩器將提供最大允許抖動規(guī)范伴隨積分帶,相位噪聲掩模和雜散要求。石英晶振在在這種情況下,主要考慮的是需要多少抖動余量振蕩器允許來自緩沖器或其他芯片的任何附加抖動更遠(yuǎn)時序路徑的下游。
三、你的頻率會改變嗎?
許多振蕩器應(yīng)用僅需要單個固定頻率,如156.25兆赫。在其他情況下,石英振蕩器提供的頻率可能需要更改.對于此類應(yīng)用,理想的解決方案是提供多個振蕩器,預(yù)先存儲的頻率。雙和四振蕩器可用于這些應(yīng)用。這些器件的輸出頻率可通過引腳選擇啟用單個XO替換多個振蕩器和多路復(fù)用器。如果申請需要混合整數(shù)和小數(shù)時鐘,選擇一致提供的設(shè)備所有目標(biāo)頻率的低抖動操作。
四、頻率穩(wěn)定性有多重要?
頻率穩(wěn)定性衡量有源晶體振蕩器的輸出頻率由于溫度變化,在運行期間可能發(fā)生變化。如果頻率漂移超出應(yīng)用程序的預(yù)期,可能會出現(xiàn)定時誤差發(fā)生。頻率穩(wěn)定性以百萬分率或ppm表示,相對于特定溫度范圍內(nèi)的標(biāo)稱頻率。振蕩器使用在制造過程中以不同角度切割的石英晶體產(chǎn)生不同的溫度響應(yīng)。常見的XO溫度穩(wěn)定性額定值包括±20 ppm,±50 ppm和±100 ppm。較低的ppm意味著輸出頻率在給定溫度范圍內(nèi)更穩(wěn)定。
值得注意的是,頻率穩(wěn)定性只是了解方式的一個方面振蕩器的頻率可能會發(fā)生變化。完整的測量潛在的頻率偏差稱為總穩(wěn)定性,它是總和頻率穩(wěn)定性隨溫度變化,初始精度在25°C,老化超過a指定的時間和溫度。總穩(wěn)定性揭示了OSC晶振可能產(chǎn)生的最壞情況可能的頻率使用壽命。
縱觀以上這些數(shù)據(jù)來看,為你設(shè)計選擇一顆振蕩器是非常有必要的,并且你需要從多方面的考慮,學(xué)會如何選擇合適的振蕩器不僅能充分發(fā)揮產(chǎn)品的性能,能為在設(shè)計上事半功倍,以上資料僅供參考。
“推薦閱讀”
- SiTime定時簡化電源問題并確保信號完整性
- Wenzel文澤爾OCXO振蕩器老化和保質(zhì)期緩解策略
- Crystek新產(chǎn)品CVCO55CC-1630-1630壓控振蕩器專用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)
- EUROQUARTZ超低電流微型振蕩器CXOU3ST-32.768K,50/M
- KVG石英振蕩器T-53S3A2070JXH-LF-26.000MHz數(shù)據(jù)手冊
- 康納溫菲爾德宣布推出新型FT9-TFC時間頻率同步模塊
- ConnorWinfield晶振FTS125系列GPS定時和同步解決方案
- SiTime振蕩器SiT1533AI-H4-D14-32.768S老化及其在精密計時中的重要性
- Statek晶體HGXO3DSTSM320.0M,30/50/I振蕩器的操作指南
- 歐洲石英25HDK2261-A-156.250M差分振蕩器輸出邏輯