通常情况下有源晶振的精度都比较高,且不需要自带振荡器,可依靠自身起振,这是它与无源石英晶振产品最本质的区别;除此之外,有源晶振系列还包括温补晶振,压控晶振,差分晶振等具备特殊功能的高级晶振产品,如压控晶振可通过对电压控制从而达到振荡频率调控的目的;温补晶振可通过周围温度变化来调节频率变化量;差分晶振拥有两个相位完全相反的输出逻辑,可构成一个高级且性能稳定的系统;可见它们性能都相当优越,可适应各种工作环境,但问题是要如何去选择对产品最适合,与产品能够完美配合的有源晶振?了解这几个关键点有源晶振选型省时省力.

确定频率稳定性

频率稳定性衡量振荡器的输出频率由于温度变化,在运行期间可能发生变化.如果频率漂移超出应用程序的预期,可能会出现定时误差发生.频率稳定性以百万分率或ppm表示,相对于特定温度范围内的标称频率.振荡器使用在制造过程中以不同角度切割的石英晶振产生不同的温度响应.常见的X温度稳定性额定值包括±20ppm,±50ppm和±100ppm.较低的ppm意味着输出频率在给定温度范围内更稳定.

值得注意的是,频率稳定性只是了解方式的一个方面振荡器的频率可能会发生变化.完整的测量潜在的频率偏差称为总稳定性,它是总和频率稳定性随温度变化,初始精度在25°C,老化超过a指定的时间和温度.如图3所示,总稳定性揭示了石英晶体振荡器可能产生的最坏情况可能的频率使用寿命.

确定需要具备什么样抖动性能的产品

定时抖动是一种测量时钟信号纯度的方法.越低了抖动,噪音越小.由于振荡器通常用作本地振荡器对于系统的”心跳”,需要干净且低抖动的输出.在示波器的时域中测量抖动-例如,周期抖动和周期间抖动-或者在a.的频域中相位噪声分析仪,在频带上集成RMS相位抖动,例如12kHz至20MHz,如图2所示.

低相位抖动有源贴片晶振XO<250fs-RMS对于更高性能至关重要应用,因为高水平的时钟抖动导致不可接受的高误码率(BER),流量丢失或系统通信丢失.因此,如果有疑问,从低抖动时钟源开始总是更安全提供更多的抖动余量.在理想情况下,应用程序或芯片组由驱动器驱动振荡器将提供最大允许抖动规范伴随积分带,相位噪声掩模和杂散要求.在在这种情况下,主要考虑的是需要多少抖动余量振荡器允许来自缓冲器或其他芯片的任何附加抖动更远时序路径的下游.

最后就是确定频点是否会产生变化

许多OSC晶振应用仅需要单个固定频率,如156.25兆赫.在其他情况下,振荡器提供的频率可能需要更改.例如,12G-SDI视频成帧器可能需要在它们之间切换两种不同的视频帧速率为297MHz和297/1.001MHz.在其他时候,可能需要有意添加一个小频率偏差作为保证金测试的一部分,以对系统级设置进行压力测试保持时间.也许最常见的是,设计师可能还不确切最终设计将使用哪个频率,但他们知道他们需要一个振荡器提供此参考.

对于此类应用,理想的解决方案是提供多个振荡器,预先存储的频率.双和四振荡器可用于这些应用.这些器件的输出频率可通过引脚选择启用单个XO普通有源晶振替换多个振荡器和多路复用器.如果申请需要混合整数和小数时钟,选择一致提供的设备,所有目标频率的低抖动操作.

以上从稳定性(精度),抖动,频率四个方面阐述了在选型有源晶振时的注意事项;不管是有源晶振还是无源晶振,晶振产品被称作是电子产品的”心脏”自然是有几分道理的,因为只有它才能给产品提供准确有效的频率信号,所以有源晶振的正确选型就显得尤为重要.就比如,一个时钟模块需要的是32.768K的晶振,但是却使用了兆级的石英晶振产品,这就导致产品上与时钟有关的功能瘫痪.

如何才能在选择有源晶振时省时省力并且更贴合产品,其实也没那么困难嘛,就是这么简单.