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Abracon低抖动石英晶体振荡器可以提高带宽

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浏览:- 发布日期:2019-07-15 09:05:27【
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通过提供高Q值,稳定的谐振和宽频率范围,石英晶体可以为高性能市场提供低抖动石英晶体振荡器.出于适当原因应用正确类型有助于优化高性能设计.以下是石英振荡器的类型以及它们在高带宽应用中最有利的时候.

1.第三次泛音

第三个泛音石英晶体振荡器利用振荡模式,该振荡模式以基波频率的三倍谐振.通过低噪声振荡器电路捕获第三个泛音并保持振荡可能是棘手的.石英坯料必须具有非常高的质量,高纯度和良好的抛光.否则,振荡器电路可能不振荡.

然而,以这么高的频率驱动石英晶振确实是典型频率范围的三倍.第三泛音(在大多数标准晶体中通常从大约20MHz到80MHz)可以容易地将频率扩展到大约200MHz.在高性能应用中,从较高的基频开始可以实现较低的乘法,并且随着时钟传播到所有必要的子系统,最终会增加噪声.这些器件可以以较低的成本和较小的占地面积制造.简单的振荡器电路产生很少的过量噪声,从而实现良好的低抖动和低噪声设计.如果尺寸和低噪声很重要,那么第三个泛音可能是要走的路,在你不需要大于200MHz的情况下.

2.锁相环解决方案

由于晶体的基本振荡器频率具有接近80MHz的上限而没有进入精品技术,因此许多电路被设计为倍增基本基频的频率并增加范围.最常用的是锁相环(PLL).

PLL是专用反馈系统,在反馈路径中采用分频器.由于闭环的传递函数是反馈的反函数,因此系统成为乘数.这听起来像是从低频基站获得更高频率的简单方法.虽然这种技术很常见,但确实需要付出代价.

PLL本身可能很复杂,与基本有源晶振振荡器芯片相比,这增加了成本.此外,它会增加噪音.PLL将晶体的基本相位噪声相乘,然后引入称为PLL驼峰的本底噪声.该楼层往往成为高性能系统的限制因素.

最后,PLL消耗功率.当乘法更高,噪声更低并且乘法更精细时,需要更多功率.尽管增加了成本,功耗,尺寸,复杂性和噪声,但PLL已经在高性能系统中发挥作用,特别是在需要高频时.超过200MHz的频率被认为是精品.良好的PLL设计具有低于130fs的超低相位噪声,例如AX5或AX7,可以轻松支持一些最低抖动要求,同时提供50MHz至2.1GHz的任何频率.

3.高频基频

随着石英晶体被推向越来越高的共振频率,有一点不能被认为是普通的晶体技术.虽然大多数石英晶体谐振器以基本模式工作(与第三泛音相比),但超过100MHz的振荡需要纳米尺度和光刻技术,这些技术被认为是精品.结果是产量较低的制造方法产生薄晶体.精品技术不灵活,需要为每个频率空白生成微调.它还引入了成本.HFF技术可能不被视为主流.尽管如此,200MHz以上的一些低噪声应用已经从采用该技术中受益.

大多数超低抖动解决方案可通过低成本和低噪声的第三泛音技术或频率灵活的PLL技术来解决.选择主要取决于频率范围.选择适当的技术可以改善系统设计,同时保持最低的功耗和最小的占用空间.

通过提供高Q值,稳定的谐振和宽频率范围,石英晶体可以为高性能市场提供低抖动振荡器.出于适当原因应用正确类型有助于优化高性能设计.以下是石英晶体振荡器的类型以及它们在高带宽应用中最有利的时候.

Abracon低抖动石英晶体振荡器可以提高带宽

1.第三次泛音

第三个泛音石英晶体振荡器利用振荡模式,该振荡模式以基波频率的三倍谐振.通过低噪声振荡器电路捕获第三个泛音并保持振荡可能是棘手的.石英坯料必须具有非常高的质量,高纯度和良好的抛光.否则,振荡器电路可能不振荡.

然而,以这么高的频率驱动石英确实是典型频率范围的三倍.第三泛音(在大多数标准晶体中通常从大约20MHz到80MHz)可以容易地将频率扩展到大约200MHz振荡器.在高性能应用中,从较高的基频开始可以实现较低的乘法,并且随着时钟传播到所有必要的子系统,最终会增加噪声.这些器件可以以较低的成本和较小的占地面积制造.简单的振荡器电路产生很少的过量噪声,从而实现良好的低抖动和低噪声设计.如果尺寸和低噪声很重要,那么第三个泛音可能是要走的路,在你不需要大于200MHz的情况下.

2.锁相环解决方案

由于晶振的基本振荡器频率具有接近80MHz的上限而没有进入精品技术,因此许多电路被设计为倍增基本基频的频率并增加范围.最常用的是锁相环(PLL).

PLL是专用反馈系统,在反馈路径中采用分频器.由于闭环的传递函数是反馈的反函数,因此系统成为乘数.这听起来像是从低频基站获得更高频率的简单方法.虽然这种技术很常见,但确实需要付出代价.

PLL本身可能很复杂,与基本振荡器芯片相比,这增加了成本.此外,它会增加噪音.PLL将晶体的基本相位噪声相乘,然后引入称为PLL驼峰的本底噪声.该楼层往往成为高性能系统的限制因素.

最后,PLL消耗功率.当乘法更高,噪声更低并且乘法更精细时,需要更多功率.尽管增加了成本,功耗,尺寸,复杂性和噪声,但PLL已经在高性能系统中发挥作用,特别是在需要高频时.超过200MHz的频率被认为是精品.良好的PLL设计具有低于130fs的超低相位噪声,例如AX5或AX7,可以轻松支持一些最低抖动要求,同时提供50MHz至2.1GHz的任何频率.

3.高频基频

随着石英晶体被推向越来越高的共振频率,有一点不能被认为是普通的晶体技术.虽然大多数石英贴片晶振以基本模式工作(与第三泛音相比),但超过100MHz的振荡需要纳米尺度和光刻技术,这些技术被认为是精品.结果是产量较低的制造方法产生薄晶体.精品技术不灵活,需要为每个频率空白生成微调.它还引入了成本.HFF技术可能不被视为主流.尽管如此,200MHz以上的一些低噪声应用已经从采用该技术中受益.

大多数超低抖动解决方案可通过低成本和低噪声的第三泛音技术或频率灵活的PLL技术来解决.选择主要取决于频率范围.选择适当的技术可以改善系统设计,同时保持最低的功耗和最小的占用空间.

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