關于Pletronics Crystal你不知道的事
美國Pletronics,Inc.公司成立于1979年,總公司在華盛頓州,今年是Pletronics晶振品牌成立的四十周年,幾十年來Ple一直致力于石英水晶組件的開發(fā)與設計,產品種類有:32.768K,MHZ晶體,SPXO振蕩器,TCXO晶振,VCXO晶振,VC-TCXO晶振,LV-PECL/LVDS差分晶振和OCXO振蕩器等頻率控制元器件。在北美,歐洲和亞洲都有生產工廠,在2011年的時候獨立研發(fā)出LC振蕩器技術,并獲得業(yè)界的認可,Pletronics晶振公司多年來已創(chuàng)新了多項技術,開發(fā)性能高,成本低的振蕩器,以下是Pletronics公司產品常見的一些問題解答,和技術資料。
沖擊水平和破碎的晶體導致故障:
石英晶體和石英晶體振蕩器最常見的故障之一是破碎的晶體,包裝內的晶體懸浮在包裝內的自由空間中,懸浮在干燥的氮氣中或抽空的空間中。高沖擊會導致精密定時元件斷裂。大多數(shù)Pletronics產品的額定功率為1500Gs,通過將設備放在地板上可以輕松達到這種水平的沖擊。該圖表顯示了將物體放在硬木或乙烯基型地板表面上時達到的G力?;炷恋匕迳系牧σ叩枚?。
建議PCB/PWB焊盤幾何形狀:
隨著無鉛處理和RoHS的到來,Pletronics Crystal停止推薦晶體和振蕩器的焊盤設計,以前整個電子行業(yè)都在使用鉛錫焊料,而Pletronics可以根據(jù)這一一致性要求提出建議。今天,我們有許多不同的工藝,許多不同的助焊劑,許多不同的工藝溫度。再加上這種復雜性,人們擔心焊點會產生化學成分。例如,我們的陶瓷晶體和振蕩器在鎳焊盤上鍍金以確??珊感裕瑢τ谝恍┳罱K用戶而言,擔心在完成的焊點中產生的金濃度。最終用戶必須在考慮Pletronics焊盤,PCB/PWB焊盤尺寸,PCB/PWB上的任何鍍層和焊接屏幕厚度的同時,決定使其工藝可靠地運行的原因。Pletronics確實在數(shù)據(jù)表上提供準確的封裝焊盤信息,以幫助確定正確的PCB/PWB設計。
將削波的正弦波輸出轉換為CMOS:
來自許多TCXO晶振和其他振蕩器的限幅正弦波輸出信號很容易轉換為CMOS輸出信號,這個簡單的電路可以由額定為0.8VPP限幅正弦波輸出的振蕩器驅動,規(guī)定最大負載為10K歐姆,與10pF并聯(lián)。輸出的CMOS方波具有VccPP電平,占空比接近50%,該電路工作電壓范圍為1.65V至5.5V,電源電壓最低時為70MHz。將限幅正弦波轉換為CMOS的成本很低,例如,2009年3月,一家全國知名的電子產品分銷商以5K的數(shù)量將Fairchild邏輯門列為0.052美元ea。Fairchild邏輯門采用SOT23-5和SC70-5封裝,其他組件總價不到0.01美元。
總抖動:
Pletronics Crystal報告數(shù)據(jù)表中的總抖動,總抖動是確定性抖動和隨機抖動的總和,對于非倍增晶體振蕩器(使用基?;虻谌C波諧振器的振蕩器),確定性抖動通常小于0.01pS。
為什么TCXO會剪切正弦波輸出?
大多數(shù)陶瓷LCC封裝的TCXO溫補晶振僅適用于削波正弦波輸出,這樣做有很多原因,盡管它讓許多想要CMOS輸出電平的電路設計者感到沮喪,CMOS輸出會為TCXO IC增加顯著的功耗,IC和封裝中產生的溫度梯度將限制實現(xiàn)最佳TCXO補償?shù)哪芰?。各種可能的CMOS負載會改變補償設計,因為內部熱梯度會導致TCXO不符合規(guī)格,當輸出電平變化時,CMOS輸出會導致電源和接地瞬變。這種噪聲會對TCXO的相位噪聲性能產生不利影響。CMOS輸出產生更大的EMI/RFI信號,這可能導致難以滿足美國FCC和其他國家從最終系統(tǒng)輻射能量限制的困難,截斷的正弦波既是低振幅又大部分是正弦波,導致低信號電平和較少的諧波。使用這些TCXO的許多應用都具有ASIC輸入,可接受限幅正弦波并在內部轉換為CMOS邏輯電平。
需要5.0V時鐘-使用3.3VCMOS時鐘:
5V CMOS石英晶體振蕩器的可用性正在下降。這是使用現(xiàn)成的3.3V時鐘振蕩器的解決方案,Pletronics SM33xxT,SM44xxT,SM55xxT,SM77xxH和SM77xxD系列3.3V振蕩器可與此電路配合使用,以滿足5.0V時鐘振蕩器的需求,產生的信號特性將等于或優(yōu)于舊的5V時鐘振蕩器,飛兆半導體NC7SZ126三態(tài)緩沖器隨時可用,1K體積成本約為0.055美元。
LVDS驅動多個輸入:
LVDS輸出差分晶振可以驅動多路輸入。
為什么水晶的頻率限制較低?
晶體的厚度決定了頻率。對于AT切割晶體,0.001“(0.0254mm)厚度約為63MHz基模諧振器。如果厚度加倍,則諧振頻率將為0.5*63MHz或31.5MHz。8MHz晶體厚度為0.0078“(0.200mm).4MHz晶體厚度為0.0157”(0.400mm)。遇到兩個限制特定包裝尺寸中最低頻率的條件:
1)簡單的條件,較新的薄型陶瓷LCC封裝不接受較厚的晶體。根據(jù)封裝,頻率下限范圍從8MHz到12MHz,向下。
2)請記住,石英晶體諧振器是一種振動機械裝置。對于最佳設計,那些具有較低ESR(CI)和無擾動(引起頻率跳躍的不希望的振動模式)的振動區(qū)域應位于晶體的中心區(qū)域。當晶體頻率較低且晶體較厚時,振動區(qū)域更加機械地耦合到邊緣。在這種情況下,擾動(不需要的共振)變得難以控制。解決方案是使水晶傾斜或勾勒出輪廓(使水晶看起來更像放大鏡的凹形)。邊緣的這種變薄將振動區(qū)域限制在晶體中心并允許控制擾動。
不幸的是,限制振動區(qū)域會顯著增加ESR。例如在12MHz:
SM13T5x7mm晶振ESR最大值為50歐姆;SM11T3.2x5mm晶體ESR最大值為80歐姆;對于這個例子,低于12MHz的SM11T不實用,因為ESR變得非常大。
精細泄漏測試標準:
測試條件:氦爆炸浸泡時間:7200秒(2小時)
轟炸壓力:75psig
拒絕標準:>5.00-8atm.cc/sec
相位噪聲到抖動轉換:
OSC晶振抖動性能通常在頻域中測量為相位噪聲,因為該方法的精度和分辨率提高了,MaximSemiconductor做了一個出色的應用筆記,描述了相位噪聲測量到抖動值的轉換,這包括一個易于在EXCEL中實現(xiàn)的簡化版本。
確定性抖動:
可預測的抖動分量稱為確定性抖動。對于非倍增石英晶體振蕩器,確定性抖動通常小于0.01pS。
PN中帶有“S”的陶瓷封裝振蕩器:
許多Pletronics較舊的振蕩器部件號在部件號中都有字母“S”。例如,SM7745HSV-25.0M。該“S”用于表示該部件被指定為滿足45%至55%范圍的邏輯高電平占空比。標準規(guī)格適用于40%至60%的占空比范圍。隨著技術的進步,用于制造石英振蕩器的集成電路實際上都達到了45%至55%的范圍,無需任何測試或篩選。事實上,Pletronics的所有陶瓷封裝振蕩器都達到了45%至55%的占空比范圍。
由于“S”沒有官方含義,因此從陶瓷部件的所有部件號中刪除了。例如:SM7745HSV-25.0M與SM7745HV-25.0M相同,兩個部件的高電平占空比均為45%至55%。其中帶有“S”的部件號被接受為舊部件號,但沒有特殊含義。
以上問答都是來自全球部分用戶對Pletronics Crystal的問答,及PLE公司給予的回復,內容都是關于石英晶體和晶體振蕩器系列的一些性能,特性,功能問題,是廣大工程師可能要了解的一些關于石英水晶組件的知識和資料。如果你還有想要了解的晶振問題,歡迎到金洛鑫官網(wǎng)留言,我司會在最快的時間給出準確的答復,詳情可登錄http://www.upap-pt.com/,期待廣大新老客戶的提問!
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