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如今是万物互联的时代,然而在智能家居领域还是有许多难题存在,比如远场音频采集,这导致我们在对设备进行语音输入的时候需要大声喊叫,并且很容易受到外界杂音的干扰.现德州仪器推出了一款使用石英晶体振荡器的新一代音频数模转换器TLV320ADC5140,该设备支持四个模拟通道亦或是八个数字通道同时对音频进行采集.

近年来,智能化电子设备普及越来越广,在医疗,商业,工业,军事等方面的应用都相当广泛,而这些智能化电子设备都是需要石英晶振提供时钟信号的,晶振在这些设备中就相当于一个时钟源;而在对频率稳定度,抗干扰等性能有要求的设备上常使用有源晶振,如医疗图像处理设备.

近年来,讨论最多的就是5G了;现如今,支持5G的电子设备相继被推出,比如华为mate30，这是现下搭载5G芯片的为数不多的手机之一,这也点燃了许多人心中的5G梦,年中推出之后引起一大波购机狂潮.可见以5G,AI,大数据为代表的新技术时代正大踏步走来.但是这些新技术都是搭载在硬件设备上的,然而这些电子产品或设备与石英晶振产品是不可分割;高新技术需要更好的硬件性能来支撑才能发挥更好的功能特性.所以,在5G时代建设过程中,晶振也是功不可没的.

所谓的有效传输就是保证在传输过程中尽量降低失真率,故又可称这类石英晶体振荡器为低失真晶体振荡器;因为这类晶体振荡器不是很常见,所以诸位可能对它比较陌生.这种电路设计方案的晶体振荡器输出的是正玄波,具备低相位噪声和低失真的特性,抗干扰能力强,起振时延短,比较适合使用在高端产品上.

LVPECL是我们很熟悉一种差分晶体振荡器输出逻辑了,在产品应用里也比较广泛,它的中文意思是低电压正发射极耦合逻辑,也叫做低电压伪发射极耦合逻辑.石英晶体振荡器加载LVPECL输出后,将具备超低功耗,低相位抖动,低相位噪声,低插损,低电平等功能特性.差分振荡器用于高性能应用,并提供多种优势,例如更高的电源噪声稳健性.

实际上,这些电路经常被用作无线电,处理器和微控制器的时钟.此外,您可以在石英表中找到它们.因此,石英和石英振荡器被认为是数据传输和电信中频率控制的最重要组成部分并不奇怪.它们的主要优点包括高谐振质量,大量石英晶体振荡器选择和高频稳定性.为了确保最佳的性价比,需要精确规定所需的振荡器

压电晶体是电子产品最基本的一个电子元器件,主要给产品提供基本的时钟信号等功能,我们生活周边的电子产品都能找到它的身影,看似"小小的身躯"承担如此"重任".压电晶体可分为石英晶体谐振器和石英晶体振荡器.产生基准信号的振荡器中使用的振荡单元和谐振单元有很多种类,例如利用对压电晶体施加电压而产生机械应力的现象(逆压电效应)的压电驱动型,或者利用施加高电压时产生的静电的静电驱动型等.振荡单元和谐振单元的特性与其使用的材料,结晶或电路性质有着密切的关系.

日本村田晶振集团是目前提供电子元器件比较全面的制造商,主要生产石英晶振,陶瓷晶振,滤波器,电阻电容等其他器件,涉及领域比较广泛,包含汽车,航空航天,工业,消费等其他范围.振荡裕度不仅受到晶体特性的影响,还受到构成振荡电路(MCU,电容器和电阻器)的部分的影响.因此,在使用模块上的MCU进行修复时,最好检查振荡余量.

石英晶振和石英晶体振荡器领域的技术发展中得出的结论是"没有革命,但在所有领域都在不断改进和优化".小型化是主要的主题之一.然而,产品的制造商和精炼商一次又一次地将其他参数(例如稳定性,相位噪声,冲击和振动敏感性)推向几年前几乎看不到的领域.

在许多应用中,正确的去耦,旁路和电源噪声降低对于确保石英晶体振荡器的最佳性能非常重要.常见的策略是在印刷电路板上的高速器件附近放置电容器.这些电容具有重要功能:向组件提供瞬时电流,减少噪声在系统中的传播,将电源噪声分流到GND,以下部分介绍SiTime单端和差分晶体时序器件的去耦,旁路,噪声抑制和电源条件建议.

当工程师将它们用作频率控制设备时,石英晶体振荡器技术一直占据着世界市场的主导地位.尽管其他新的定时参考技术,如表面声波(SAW)和微机电系统(MEMS)的到来,其优势仍在继续.与任何其他器件一样,石英晶体振荡器(XO)的基本要求是可制造性,低成本,稳定性和可靠性.这些功能是这些设备的核心,为网络,RF/无线,CPU/微处理器和其他ASIC应用提供稳固,具有竞争力的性价比.为了保持石英压电特性的共振,电路必须提供同步的能量以补偿振荡期间的损耗.在这种情况下最流行的电路之一是逆变器晶体驱动电路.

皮尔斯型谐振石英晶体振荡器设计用于连接两个串联的1.5V电池,并可在低至2.4 V的电源电压下可靠启动.之前的测试表明使用标准CD4000逆变器的Pierce晶体振荡器无法工作可靠地从如此低的电源电压开始,虽然一旦启动它们就可以在较低的电压下工作. 低启动电压最初设计为在特定时钟设计中允许最短的电池寿命为一年.所示电路获得专利,但该专利已过期. 

石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变.高精度和高稳定度,无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm,VCXO控制在±25ppm以下.OCXO晶振是石英晶体振荡器中比较高档的一款.下面介绍恒温晶振的完整指南.

选择这些基本时序组件似乎是一个简单的过程,但必须考虑影响系统性能的许多因素.那么,最重要的规格和注意事项是什么?这里是顶部石英晶体振荡器参数的简要概述及其重要性的原因.当然,还有更多细节需要考虑,因此我们创建了一个深入的 术语表,涵盖了更广泛的振荡器特性

为了确保石英晶体振荡器电路的可靠工作,振荡安全系数(OSF)值得仔细研究.振荡安全系数(OSF)表示最差情况下晶体振荡放大器的反馈增益裕量,符合其规格要求.OSF对于消费类应用应大于5,对于汽车应用应大于10.OSF因子<2是非常危险的,应该避免.根据此方法进行的所有测量和计算均适用于单个晶体和客户电路,石英晶体振荡器驱动电路和负载电容的任何改变或变化都会改变最终OSF.

有时候看看石英晶体是如何发展的,以及它在时间线上的一些重要日期.从电子和电子历史开始到现在的最早发现.早期的石英晶振单元体积庞大且体积庞大,但今天的xtals非常小.它们包含在密封的罐中,甚至可以用表面贴装的包装获得.石英晶振广泛用于电子工业中.它们可用于石英晶体振荡器和晶体滤波器,可提供极高的性能.除此之外,具有较低容差规格的低成本元件广泛用于微处理器板钟表的晶体振荡器,其中它们用作廉价的谐振器元件.无论使用何种用途,石英晶体谐振器都能为其生产成本提供极高的性能.

石英晶体振荡器中具备温度补偿功能的TCXO振荡器是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的.针对目前电子元器件追求小型化的市场来说,小型化的电子产品才是比较有优势的.为了满足市场的需求而不被淘汰.温补晶振的封装也越来越小型化.下面简述一下关于TCXO振荡器的基本知识.

石英晶体谐振器通常被称为xtals,它们用于为振荡器和滤波器提供非常高的Q谐振元件.石英晶体或xtals虽然具有卓越的性能,但可以很便宜地生产,可用于从微处理器的时钟振荡器到高性能滤波器和高度稳定的恒温控制振荡器等各种产品.顾名思义,石英晶体谐振器或xtals由石英制成,石英是天然存在的硅形式.然而,用于电子工业的大多数石英是合成制造的.

石英晶体振荡器作为电子产品中必需品,以及大量的使用在各种领域范围,也出现了各种各样的问题,今天要解决的便是如果实际振荡频率从标称频率偏移,则将考虑以下原因.●晶体单元的实际驱动电平超过其指定的最大值.●实际负载电容与规范中的指定值不同●振荡不正常