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可编程晶体振荡器
发布时间： 2016/9/20 17:57:58 | 455 次阅读
任意频率的常规振荡器通过可编程的锁相环（PLL）、分频、输出累加和输出缓冲生成任意频率。
说到可编程振荡器，它的特点是几分钟内就能定置它的频率。这种"一种型号全部搞定"器件的诱惑力是可想而知的。以单个多用途部件代替库存几百种部件的方式为设计者、承包加工厂和其它从事大批量生产的电子公司带来巨大的灵活性，并创造出潜在的节约效果。
但是，切实可行地实现可编程振荡器替代固定频率元件只不过是近才出现的。象每一种新兴技术一样，可编程振荡器也经历了成长的磨难。一致性问题就曾困扰了整整代设计产品。1998年，一家厂商风风火火地推出了第二代可编程振荡器，可由于过高的抖动使其在一些对噪声敏感的应用中失败了。
幸亏关于可编程振荡器可靠性的指责是完全不符合实际的，除掉一些特例，现在的可编程振荡器能满足大多数样机的需要，适合大多数生产应用。
可编程振荡器与石英振荡器相比
1、 全自动化半导体工艺（芯片级），无气密性问题，永不停振！
2、 集成了温度补偿电路，全温度范围无温漂，-40℃-85℃全温保证；
3、 平均无故障工作时间（MFTB）长达5亿小时！
4、 低抖动、低功耗、耐高温、高压、高湿、抗震性能好
5、 支持1-800MHZ任一频点，致小数点后5位输出。（如：65.53500MHz）。
6、 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多种工作电压匹配！
7、 支持±10PPM、±20PPM、±25PPM、±30PPM、±50PPM等各种匹配！
8、 国际标准QFN封装：7050、5032、3225、2520
9、 无需任何PCB设计，直接替代板上石英组件；
10、 300%的市场增长率，三年内有望替代80%以上的石英振荡器市场。
11、 提供短交货周期，4周左右量产交货周期。
12、 性能提升25倍，成本下降10%
工程师们如何充分享用可编程振荡器
把抖动困扰降到
可编程振荡器几乎在每一类、每一项技术规范上都能与固定频率的器件相匹敌，但抖动（相位噪声）却是个例外。可编程器件的抖动有一部份来源于编程过程，或者更具体地说，来源于编程算法。
当算法中用到乘法时，抖动值突然显著增大，这主要是因为抖动被乘上了编程算法设置特定频率时所用的系数。虽然为了得到所要的振荡器输出频率，算法中通常既需要用到乘法也需要用到除法，但除法并不加大抖动。通过把编程算法的乘法系数减到，来自可编程器件的相位噪声可以做到和传统的固定频率器件很接近，这主要是晶体及振荡器电路产生的抖动。
SaRonix公司已规范了类似的编程过程。保证可编程振荡器的每件产品都具有稳定一致的性能--这也同样具有重要意义，Sa Ronix公司通过采用自动设计流程以保证相同的编程算法用于有相同输出频率的所有部件。
由于有了这样的技术进步，现在几乎每个电路上都可采用可编程振荡元件--甚至可用于通信设备的某些电路中，例如，XDSL调制解调器。虽然振荡器可能影响一个对抖动敏感的通信链路，但就在同一块电路板上，也可能有一个由振荡器驱动的DSP芯片，这个芯片则完全不受抖动的影响。
制定有利的策略
由于自身研制周期短，这些可编程振荡器能跟上保证设计计划按期完成的日程。尽管有这个灵活性，但在大批量条件下，固定频率的器件仍然比较便宜。另一方面，在进行样机生产时，可编程器件要比固定频率器件便宜。
因此，精明的战略是制造样机的时候在设计上采用可编程器件来验证电路，同时还把可编程振荡器作为生产后备部件。随着设计评价的完成，再可以大量生产特定的固定频率器件以供批量使用。
凭借可编程器件可实现一种高效益的保险策略，以解决生产中关键部件短缺的问题。可编程振荡器较短的研制周期使得生产部门能在大量订购通常所用的固定频率元件之前先采办替代部件，这样就无需支付额外费用，只要在生产期限迫近时迅速补充标准部件就行了。
说到可编程振荡器，它的特点是几分钟内就能定置它的频率。这种"一种型号全部搞定"器件的诱惑力是可想而知的。以单个多用途部件代替库存几百种部件的方式为设计者、承包加工厂和其它从事大批量生产的电子公司带来巨大的灵活性，并创造出潜在的节约效果。
但是，切实可行地实现可编程振荡器替代固定频率元件只不过是近才出现的。象每一种新兴技术一样，可编程振荡器也经历了成长的磨难。一致性问题就曾困扰了整整代设计产品。1998年，一家厂商风风火火地推出了第二代可编程振荡器，可由于过高的抖动使其在一些对噪声敏感的应用中失败了。
幸亏关于可编程振荡器可靠性的指责是完全不符合实际的，除掉一些特例，现在的可编程振荡器能满足大多数样机的需要，适合大多数生产应用。
可编程振荡器与石英振荡器相比
1、 全自动化半导体工艺（芯片级），无气密性问题，永不停振！
2、 集成了温度补偿电路，全温度范围无温漂，-40℃-85℃全温保证；
3、 平均无故障工作时间（MFTB）长达5亿小时！
4、 低抖动、低功耗、耐高温、高压、高湿、抗震性能好
5、 支持1-800MHZ任一频点，致小数点后5位输出。（如：65.53500MHz）。
6、 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多种工作电压匹配！
7、 支持±10PPM、±20PPM、±25PPM、±30PPM、±50PPM等各种匹配！
8、 国际标准QFN封装：7050、5032、3225、2520
9、 无需任何PCB设计，直接替代板上石英组件；
10、 300%的市场增长率，三年内有望替代80%以上的石英振荡器市场。
11、 提供短交货周期，4周左右量产交货周期。
12、 性能提升25倍，成本下降10%
工程师们如何充分享用可编程振荡器
把抖动困扰降到
可编程振荡器几乎在每一类、每一项技术规范上都能与固定频率的器件相匹敌，但抖动（相位噪声）却是个例外。可编程器件的抖动有一部份来源于编程过程，或者更具体地说，来源于编程算法。
当算法中用到乘法时，抖动值突然显著增大，这主要是因为抖动被乘上了编程算法设置特定频率时所用的系数。虽然为了得到所要的振荡器输出频率，算法中通常既需要用到乘法也需要用到除法，但除法并不加大抖动。通过把编程算法的乘法系数减到，来自可编程器件的相位噪声可以做到和传统的固定频率器件很接近，这主要是晶体及振荡器电路产生的抖动。
SaRonix公司已规范了类似的编程过程。保证可编程振荡器的每件产品都具有稳定一致的性能--这也同样具有重要意义，Sa Ronix公司通过采用自动设计流程以保证相同的编程算法用于有相同输出频率的所有部件。
由于有了这样的技术进步，现在几乎每个电路上都可采用可编程振荡元件--甚至可用于通信设备的某些电路中，例如，XDSL调制解调器。虽然振荡器可能影响一个对抖动敏感的通信链路，但就在同一块电路板上，也可能有一个由振荡器驱动的DSP芯片，这个芯片则完全不受抖动的影响。
制定有利的策略
由于自身研制周期短，这些可编程振荡器能跟上保证设计计划按期完成的日程。尽管有这个灵活性，但在大批量条件下，固定频率的器件仍然比较便宜。另一方面，在进行样机生产时，可编程器件要比固定频率器件便宜。
因此，精明的战略是制造样机的时候在设计上采用可编程器件来验证电路，同时还把可编程振荡器作为生产后备部件。随着设计评价的完成，再可以大量生产特定的固定频率器件以供批量使用。
凭借可编程器件可实现一种高效益的保险策略，以解决生产中关键部件短缺的问题。可编程振荡器较短的研制周期使得生产部门能在大量订购通常所用的固定频率元件之前先采办替代部件，这样就无需支付额外费用，只要在生产期限迫近时迅速补充标准部件就行了。
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