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選擇振蕩器時(shí),重點(diǎn)考慮的八項(xiàng)參數(shù)

2023-07-31 10:57:02 

振蕩器作為實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備,如何選擇合適的設(shè)備,最重要的參數(shù)和注意事項(xiàng)是什么呢?下面將對(duì)振蕩器的主要參數(shù)及其重要性做簡(jiǎn)要概述。

1. 頻率

振蕩器的最基本參數(shù)是頻率,即振蕩器輸出信號(hào)的重復(fù)率(周期)。頻率以赫茲(Hz)為單位,即每秒所包含的周期數(shù)。目前,SiTime的振蕩器可為低功耗器件提供低至1Hz的頻率,同時(shí)也支持高至725MHz的器件。SiTime振蕩器的頻率可在其頻率范圍內(nèi)進(jìn)行編程,精確到小數(shù)點(diǎn)后六位。

2. 頻率穩(wěn)定性

頻率穩(wěn)定性是振蕩器的基本性能指標(biāo)之一,參考額定輸出頻率通常以百萬(wàn)分率(parts per million,ppm)或十億分率(parts per billion,ppb)計(jì)。它表示外部條件導(dǎo)致的輸出頻率與理想值的偏差。因此,穩(wěn)定性數(shù)值越小,性能越好。

不同振蕩器類(lèi)別,影響頻率穩(wěn)定性的外部條件可能不同,但通常包括溫度變化以及在25°C時(shí)測(cè)量的初始補(bǔ)償。同時(shí)還可能包括隨時(shí)間變化的頻率老化、頻率偏移、電源電壓變化和輸出負(fù)載變化等電氣條件。

3. 抖動(dòng)和相位噪聲

相位噪聲及在時(shí)域下測(cè)量的抖動(dòng)的重要度,通常被認(rèn)為是繼振蕩器頻率穩(wěn)定性之后的性能指標(biāo)。相位噪聲和抖動(dòng)與系統(tǒng)性能直接相關(guān),會(huì)影響串行數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的誤碼率(bit-error-ratio,BER)等參數(shù)。相位噪聲和抖動(dòng)是量化時(shí)鐘信號(hào)噪聲的兩種方法。相位噪聲用來(lái)測(cè)量頻域內(nèi)的時(shí)鐘噪聲;抖動(dòng)則是用來(lái)測(cè)量時(shí)域內(nèi)噪聲對(duì)時(shí)鐘的影響。

由于抖動(dòng)和相位噪聲是影響系統(tǒng)時(shí)序誤差的主要因素,因此在評(píng)估總時(shí)序預(yù)算時(shí),需充分考慮時(shí)鐘噪聲。這并不是一件簡(jiǎn)單的事情。并非所有振蕩器廠商都會(huì)以相同的方式指定抖動(dòng)。抖動(dòng)要求因應(yīng)用而異,頻域內(nèi)測(cè)量的集成相位抖動(dòng)分別有不同類(lèi)型的抖動(dòng)和不同的集成范圍。

4. 輸出信號(hào)格式

芯片組供應(yīng)商可以為定時(shí)芯片指定所需的輸出信號(hào)模式。輸出類(lèi)型分為兩類(lèi):?jiǎn)味嘶虿罘?。單端振蕩器成本較低,易于實(shí)現(xiàn),但也有局限性。例如它們對(duì)電路板噪聲比較敏感,因此通常更適合166MHz以下的頻率。LVCMOS(Low-voltage CMOS)是最常見(jiàn)的單端輸出類(lèi)型,可以軌到軌擺動(dòng)。

差分信號(hào)相對(duì)來(lái)說(shuō)則是一種更昂貴的選擇,但其性能更好,是高頻應(yīng)用的首選。由于差分走線常見(jiàn)的所有噪聲都將被消除,因此此模式對(duì)外部噪聲不那么敏感,會(huì)產(chǎn)生較低的抖動(dòng)和電磁干擾(EMI)。最常用的差分信號(hào)類(lèi)型包括LVPECL、LVDS和HCSL。

5. 電源電壓

電源電壓,以伏特(V)為單位,是操作振蕩器所需的輸入電源。電源電壓通過(guò)VDD引腳為振蕩器供電,因此有時(shí)也被稱(chēng)為VDD。單端振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)電壓包括1.8V、2.5V和3.3V?,F(xiàn)代差分振蕩器的電壓通常介于2.5V和3.3V之間。

6. 電源電流

電源電流是指振蕩器的最大工作電流,以微安(μA)或毫安(mA)為單位,在最大電壓或標(biāo)稱(chēng)電壓下進(jìn)行測(cè)量。典型電源電流是在沒(méi)有負(fù)載的情況下測(cè)量的。

7. 工作溫度范圍

工作溫度范圍規(guī)定了器件預(yù)期工作的環(huán)境溫度,需符合數(shù)據(jù)規(guī)格。常見(jiàn)的溫度范圍是:

- 商業(yè)級(jí)、車(chē)規(guī)級(jí)4級(jí):0至+70°C

- 商業(yè)擴(kuò)展級(jí):-20至+70°C

- 工業(yè)級(jí)、車(chē)規(guī)級(jí)3級(jí):-40至+85°C

- 工業(yè)擴(kuò)展級(jí),車(chē)規(guī)級(jí)2級(jí):-40至+105°C

- 車(chē)規(guī)級(jí)1級(jí):-40至+125°C

- 軍工級(jí):-55至125°C

- 車(chē)規(guī)級(jí)0級(jí):-40至150°C

8. 封裝

振蕩器通常采用金屬、陶瓷或塑料封裝技術(shù),采用多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝尺寸。焊盤(pán)(引腳)的排列可能因供應(yīng)商而異,但x-y的整體尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化的。通常有四個(gè)引腳的單端振蕩器的常見(jiàn)封裝尺寸包括:

- 2016:2.0 x 1.6 mm

- 2520:2.5 x 2.0 mm

- 3225:3.2 x 2.5 mm

- 5032:5.0 x 3.2 mm

- 7050:7.0 x 5.0 mm

差分振蕩器有六個(gè)引腳,通常采用較大的3225、5032和7050封裝尺寸。

一些專(zhuān)用振蕩器,如恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO),采用的封裝尺寸要大得多。通常為25.4 x 25.4mm,范圍從9.7 x 7.5mm到135 x 72mm。

上海知楚ZTY-70N 臺(tái)式振蕩器

上海知楚ZTY-70N臺(tái)式振蕩器,流線型外觀,外殼采用靜電噴塑,防腐蝕,擁有數(shù)據(jù)記錄功能,每分鐘記錄一次數(shù)據(jù),可記錄近三個(gè)月的數(shù)據(jù)。配備高質(zhì)伺服電機(jī),控制速度精確、高速性能好、穩(wěn)定性強(qiáng)。LCD觸摸屏,設(shè)定溫度、轉(zhuǎn)速、時(shí)間和實(shí)測(cè)溫度、轉(zhuǎn)速、剩余時(shí)間在同一界面顯示,不用相互切換界面,觀察更直觀;操作界面加密鎖定功能,杜絕重復(fù)操作和人為誤操作;可自由設(shè)定搖板正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn);強(qiáng)制對(duì)流的風(fēng)扇常開(kāi)或自動(dòng)。

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