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沖擊和振動靈敏度:MEMStarget="_blank">可編程晶振的可靠性得到改善,部分原因在于提高了半導(dǎo)體級的抗沖擊和抗振性.標(biāo)準(zhǔn)石英器件往往易碎,因為晶體是金屬或陶瓷封裝-50至100克的沖擊會使晶體破裂.因此,制造商必須實施特定的存儲,包裝和運輸協(xié)議,以避免不小心處理.測試pMEMS振蕩器對沖擊和振動的抵抗力揭示了一個不同的故事.結(jié)果表明,這些裝置可以輕松存活超過1500克的沖擊和20克的振動

為了限制干擾并支持更高的吞吐量,5G需要與4G網(wǎng)絡(luò)不同的架構(gòu).無線電將安裝在靠近智能手機和其他連接設(shè)備的路燈,交通信號燈,屋頂和停車場上,而不是位于遠程手機信號塔中.但是為了建立彼此的連接,5G無線電需要具有精確定時-比4G設(shè)備精確約10倍.target="_blank" style="text-indent: 2em;">SITIME晶振市場營銷副總裁PiyushSevalia說,這也意味著保護他們的信號不受振動,濕度,突然的溫度變化和其他可能引起頻率穩(wěn)定的干擾.總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的公司正試圖檢查這兩項要求,以擴大其在15億美元無線網(wǎng)絡(luò)計時市場的份額.

預(yù)電子產(chǎn)品的發(fā)展日新月異,更多的MEMS和target="_blank">石英晶體振蕩器將投入使用.在當(dāng)今的電子市場中,MEMS和晶體振蕩器同時存在,它們都是有源振蕩器.與晶體振蕩器相比,MEMS振蕩器在生產(chǎn)工藝和元件設(shè)計方面更符合現(xiàn)代電子標(biāo)準(zhǔn).MEMS振蕩器的出現(xiàn)對60年來晶體振蕩器的主導(dǎo)地位產(chǎn)生了影響.在未來5年內(nèi),MEMS時鐘產(chǎn)品將更小,更薄,更可靠,更耐用,功能更多,交付周期更短,更靈活,更快速的約束,更快的開發(fā).

在設(shè)計新系統(tǒng)時,RF工程師將做出的最重要的決定之一是選擇正確類型的振蕩器,并確定哪種信號輸出最適合應(yīng)用.每個都有自己的優(yōu)點和缺點.在這篇文章中,我們談?wù)摰氖菧囟瓤刂凭w振蕩器(TCXO)和它們產(chǎn)生的截斷的正弦波.我們將介紹target="_blank">TCXO晶振及其信號類型的優(yōu)缺點,以及這些振蕩器使用的一些常見應(yīng)用.

OCXO可提供任何晶體振蕩器的最高穩(wěn)定性.恒溫控制晶體振蕩器能夠提供極高的溫度穩(wěn)定性.使用恒溫控制的烤箱將其溫度保持在周圍溫度以上并因此保持恒定溫度,target="_blank">OCXO晶振是一個非常穩(wěn)定的信號源.OCXO晶振從術(shù)語OvenC控制晶體(Xtal)Oscillators獲得縮寫.OCXO通常采用高容差石英晶體諧振器設(shè)計,符合最高標(biāo)準(zhǔn).鑒于額外的烤箱硬件和高耐受性晶體,它們比其他形式的晶體振蕩器昂貴得多.他們一個與許多其他基于晶體的產(chǎn)品一樣,OCXO可提供各種封裝和封裝類型.還需要考慮性能水平和成本,因為這些也會有很大差異.

多年來,我們對target="_blank">石英晶體諧振器的要求很高,工作溫度范圍為-40°C至+85°C,穩(wěn)定性為±10ppm,盡管我們與客戶討論的幾乎所有應(yīng)用都不需要操作這個工業(yè)溫度范圍.似乎所考慮的要求不是考慮應(yīng)用而是來自半導(dǎo)體制造商的數(shù)據(jù)表;這些芯片的工作溫度范圍為-40°C至+85°C,參考設(shè)計表明晶體和其他元件應(yīng)該能夠做到這一點.現(xiàn)在,可以購買符合所述規(guī)格的target="_blank" style="font-size: 16px; text-indent: 2em;">晶振,但晶體制造的基本原理使它們對于除了最苛刻的應(yīng)用之外的所有應(yīng)用都非常昂貴.這就是原因.

對于大多數(shù)電子應(yīng)用,帶有target="_blank">32.768K音叉晶體的RTC是標(biāo)準(zhǔn)的計時參考方案.RTC通過秒計數(shù)確定時間和日期,這需要從32.768kHz晶體振蕩器中獲取1Hz的時鐘信號.當(dāng)前時間和日期保存在一組寄存器中,通過通訊接口進行訪問.下面主要介紹一下針對32.768K的頻率偏差超溫等技術(shù)問題.

target="_blank">32.768K的手表水晶是當(dāng)今全球最暢銷的水晶單元之一.這種晶體采用不同的封裝,由數(shù)百萬只制造,但仍然是商業(yè)晶體單元中最不了解的晶體之一.根據(jù)我們的經(jīng)驗,這個晶體單元有兩(2)個方面是最不被理解的.1.提供給晶體單元的驅(qū)動電平(電流)2.給定溫度范圍內(nèi)的頻率偏差

在設(shè)計晶體濾波器時,晶體的運動電感和運動電容非常重要.例如,人們可能希望測量一組target="_blank">晶振的參數(shù)并選擇緊密匹配的晶體以構(gòu)造target="_blank">石英晶target="_blank">體濾波器.DavidGordon-SmithG3UUR開發(fā)了一種測量運動參數(shù)的簡便方法,其中使用了Colpitts振蕩器,并且當(dāng)已知的串聯(lián)電容進出晶體電路時測量的頻率變化.本頁描述了對50個10.14MHz晶體的測量.

1880年,兩位法國科學(xué)家的兄弟Jacques和PierreCurie發(fā)現(xiàn)了壓電性.他們在首次發(fā)現(xiàn)施加在target="_blank">石英晶體諧振器或甚至某些晶體上的壓力在某種材料中產(chǎn)生電荷后發(fā)現(xiàn)了壓電性.1他們后來將這種奇怪的科學(xué)現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng).居里兄弟很快發(fā)現(xiàn)了逆壓電效應(yīng).在他們證實當(dāng)電場被強制施加到target="_blank" style="font-size: 16px; text-indent: 2em;">晶振引線上之后,它導(dǎo)致晶體引線的畸形或無序-現(xiàn)在稱為反壓電效應(yīng).壓電性這個術(shù)語來自希臘語piezo,意思是擠壓或按壓.有趣的是,希臘語中的電子意味著琥珀.琥珀也恰好是電荷的來源.

這些target="_blank">石英晶體振蕩器非常穩(wěn)定,具有良好的品質(zhì)因數(shù),尺寸小,非常經(jīng)濟.因此,與諸如LC電路,轉(zhuǎn)向叉等的其他諧振器相比,石英晶體振蕩器電路是優(yōu)越的.通常,8MHz晶體振蕩器用于微處理器和微控制器.等效電路也代表晶體的晶體作用.電路中使用的基本元件,電感L1代表晶體質(zhì)量,電容C1代表柔量,電阻R1代表晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)摩擦,C0代表晶體機械成型所形成的電容.

石英晶體振蕩器中使用的石英晶體是一塊非常小的薄片或切割石英晶片,兩個平行表面被金屬化以形成所需的電連接.一塊target="_blank">石英晶振的物理尺寸和厚度受到嚴(yán)格控制,因為它會影響振蕩的最終或基本頻率.基頻通常稱為晶體"特征頻率".

從水晶到壓電石英晶振的過程經(jīng)過了幾十道的工序,才成為了各項電子產(chǎn)品無法缺少的電子元件,每一道工序都經(jīng)過嚴(yán)格的生產(chǎn)要求.即便如此使用該產(chǎn)品的時候需要注意一些事項的,使用不當(dāng)會出現(xiàn)一些如停振,頻率漂移,不振等各種問題.下列就簡述一些比較普遍的target="_blank">石英晶振操作注意事項

到2022年,全球晶體振蕩器市場規(guī)模估計將達到32億美元,從2016年到2022年的復(fù)合年增長率為5.8％.晶體振蕩器電路是一種諧振裝置,它使用壓電target="_blank">石英晶體諧振器通過機械振動產(chǎn)生精確頻率的電脈沖.由于晶體振蕩器的優(yōu)點,例如將機械振動轉(zhuǎn)換成電脈沖,反之亦然,在這些晶體中使用壓電材料.這些優(yōu)點拓寬了晶體振蕩器的應(yīng)用領(lǐng)域.晶體振蕩器是一種電子振蕩器/頻率振蕩器,可產(chǎn)生一定頻率的振蕩.這些晶體用于數(shù)字設(shè)備,例如集成電路,無線電發(fā)射器和手表,以產(chǎn)生時鐘信號.

切割類型也決定了晶體的活性.一些target="_blank">晶振以不止一個頻率振動,因此將以諧波頻率工作.厚度不均勻的晶體可具有兩個或更多個諧振頻率.通常,一個共振頻率比其他共振頻率更明顯.其他不太明顯的共振頻率稱為SPURIOUS頻率.有時這種晶體同時以兩個頻率振蕩.可安全通過晶體的電流量范圍為50至200毫安.當(dāng)超過額定電流時,機械振動的幅度變得太大,晶體可能會破裂.晶體過載會影響振動頻率,因為功耗和晶體溫度會隨著負(fù)載電流的增加而增加.

NX3225GA-26.000M-STD-CRG-2日本電波株式會社NX3225GA-13.56M-STD-CRG-2NX3225GA-27M-STD-CRG-23225晶振NX3225GA-26MHZ-TI日本target="_blank">NDK晶振NX3225GA-14.7456M-STD-CRG-2NX3225GA-20MHZ-STD-CRA-1陶瓷面3225晶振NX3225GA-16.000M-STD-CRG-2日本NDK晶體NX3225GA-27.12M-STD-CRG-2NX3225GA-19.2M-STD-CRG-2日本電波株式會社NX3225GA-27.000M-STD-CRG-1NDKtarget="_blank">石英晶振NX3225GA-25.000M-STD-CRG-1NX3225GA-16.9344M-STD-CRG-2日本電波晶振NX3225GA-20.000M-STD-CRG-1陶瓷面晶振NX3225GA-25.000M-STD-CRG-2NX3225GA-10.000M-STD-CRG-2日本NDK晶體

target="_blank" style="font-family:" microsoft="" yahei";text-indent:28px"="">KVG晶振的應(yīng)用專注于電信網(wǎng)絡(luò),如ATM,SDH,SONET,移動系統(tǒng),如GSM,CDMA,WCDMA,3G和UMTS以及電子計量.所有這些領(lǐng)域都需要高精度,可靠性和長使用壽命,以確保高系統(tǒng)可用性.KVGtarget="_blank">石英晶振技術(shù)有限公司推出全新的密封貼片target="_blank">OCXO晶振,具有完整的Stratum3性能,甚至更好.例如,在最壞情況下,24小時內(nèi)的總穩(wěn)定性保證為±0.16ppm.KVG的工程師使用非常小但高度精確的SC切割石英,開發(fā)出新的高穩(wěn)定性O(shè)CXO,可顯著擴展?jié)撛诘膽?yīng)用范圍.

美國伊利諾斯州萊爾市-CTS公司宣布推出兩款新型target="_blank">時鐘振蕩器系列,專為需要寬工作溫度范圍的汽車,工業(yè)和商業(yè)軍事/航空航天應(yīng)用而設(shè)計.CA系列設(shè)備采用TS16949認(rèn)證生產(chǎn)線生產(chǎn),符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn),符合PPAP標(biāo)準(zhǔn),可在-40°C至+125°C的標(biāo)準(zhǔn)汽車溫度范圍內(nèi)運行.CHT系列產(chǎn)品與CA系列具有相同的設(shè)計矩陣,適用于工業(yè)和商業(yè)軍事/航空航天應(yīng)用,工作溫度范圍要求為-55°C至+125°C.新產(chǎn)品系列提供一系列緊湊型密封陶瓷target="_blank" style="font-family:" microsoft="" yahei";font-size:16px;text-indent:28px;word-spacing:-1.5px"="">SMD晶振封裝尺寸.系列中的每個型號都提供CMOS輸出,15pf負(fù)載驅(qū)動能力,典型的5ns上升和下降時間以及標(biāo)準(zhǔn)引腳1輸出啟用/禁用功能.頻率穩(wěn)定性在-40°C/+85°C范圍內(nèi)低至±25ppm,對于CA系列在-55°C/+105°C時為±100ppm,對于-55°C/+125°C時為±100ppmCHT系列.

ECS-160-8-37Q-AEL-TR石英晶振ECS-160-8-37Q-RKL-TR進口2016晶振ECS-160-8-37Q-JHL-TR伊西斯晶振ECS-160-8-37Q-AEM-TR貼片晶振ECS-160-8-37Q-RKM-TR美國target="_blank">ECS晶振ECS-160-8-37Q-JHM-TR歐美晶振ECS-160-8-37Q-AEY-TR壓電石英晶振ECS-160-8-37Q-RKY-TR伊西斯晶振ECS-160-8-37Q-JHY-TR進口晶振ECS-160-8-37Q-AEN-TR小型貼片晶振ECS-160-8-37Q-RKN-TR歐美晶振ECS-160-8-37Q-JHN-TR石英晶振ECS-160-8-37Q-AEP-TR進口2016晶振ECS-160-8-37Q-RKP-TR進口晶振ECS-160-8-37Q-JHP-TR貼片晶振ECS-160-8-37Q-AES-TR美國ECS晶振ECS-160-8-37Q-RKS-TR石英晶振ECS-160-8-37Q-JHS-TR壓電石英晶振ECS-160-8-37Q-AEU-TR伊西斯晶振ECS-160-8-37Q-RKU-TR貼片晶振ECS-160-8-37Q-JHU-TR進口2016晶振ECS-160-8-37Q-JEL-TR歐美晶振ECS-160-8-37Q-CGL-TR壓電石英晶振ECS-160-8-37Q-JTL-TR美國ECS晶振

target="_blank">石英晶體振蕩器中的抖動顧名思義,RJ(隨機抖動)指的是不可預(yù)測的抖動元素,可以基于器件本身的固有特性或由于熱噪聲等的影響而自然誘發(fā).隨著時間的推移,RJ特征越來越廣.參考信號源的實際抖動是由用作參考時鐘源的振蕩器引起的對RJ有貢獻的元素.在其他系統(tǒng)中,DJ歸因于電路板PSU噪聲,串?dāng)_和電纜設(shè)計的影響導(dǎo)致頻帶不足,而RJ歸因于專用集成電路噪聲.系統(tǒng)設(shè)計者的任務(wù)是改進專用集成電路設(shè)計或改變電路板布局和組件,以減少TJ.市場上振蕩器(參考信號源)的[結(jié)構(gòu)和特性]從以上部分可以看出,保持信號質(zhì)量需要選擇不受噪聲或抖動影響的參考時鐘源.接下來,我們回顧目前市場上振蕩器的結(jié)構(gòu)(類型)和特性.