每個(gè)電子系統(tǒng)都需要一個(gè)計(jì)時(shí)裝置.石英晶體諧振器通常是首選解決方案.然而,振蕩器將諧振器與振蕩器集成電路配對(duì)成一個(gè)完整的集成時(shí)序器件,與XTALs相比有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn).微機(jī)電系統(tǒng)定時(shí)技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展了這些優(yōu)勢(shì).系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不再需要繞過(guò)XTALs的限制,接受用水晶設(shè)計(jì)的頭痛和風(fēng)險(xiǎn).

SiTime振蕩器在一個(gè)有源器件中包括微機(jī)電系統(tǒng)諧振器和振蕩器集成電路,如右圖所示.該架構(gòu)支持健壯,高性能,靈活的時(shí)序產(chǎn)品,易于設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中.

1.即插即用振蕩器簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)

從表面上看,使用石英晶體的振蕩器設(shè)計(jì)看起來(lái)可能是直截了當(dāng)?shù)?特別是考慮到這項(xiàng)技術(shù)的成熟.但是當(dāng)將晶振與振蕩器電路匹配時(shí),有無(wú)數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)需要考慮.這些參數(shù)包括晶體運(yùn)動(dòng)阻抗,諧振模式,驅(qū)動(dòng)電平和振蕩器負(fù)電阻(衡量振蕩器增益).此外,對(duì)于并聯(lián)諧振模式晶體,必須考慮負(fù)載電容,它應(yīng)考慮到印刷電路板寄生電容以及振蕩器電路中可能包含的片內(nèi)集成電容.

必須仔細(xì)考慮所有這些參數(shù),以確保電路的可靠啟動(dòng)和運(yùn)行.因?yàn)檎袷幤麟娐芬笾C振器與振蕩器電路緊密匹配,晶振廠家不能保證晶體的啟動(dòng).相比之下,振蕩器是一個(gè)完全集成的解決方案.振蕩器制造商將石英諧振器與振蕩器電路相匹配,從而減輕電路板設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān).因?yàn)槠ヅ湔`差被消除,振蕩器啟動(dòng)由SiTime保證.簡(jiǎn)而言之,振蕩器是一種即插即用的解決方案,大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì).

微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器消除了設(shè)計(jì)顧慮

晶體運(yùn)動(dòng)阻抗和振蕩器負(fù)電阻

振蕩器電路必須具有足夠的增益和相移,以滿足巴克豪森振蕩標(biāo)準(zhǔn).特別重要的是晶體的運(yùn)動(dòng)阻抗和振蕩器的負(fù)電阻(相當(dāng)于增益).如果振蕩器增益不足以克服石英諧振器的運(yùn)動(dòng)阻抗,電路可能無(wú)法啟動(dòng).振蕩器的使用消除了這些問(wèn)題.

晶體諧振模式,頻率調(diào)諧電容和片內(nèi)振蕩器電容石英晶振可以串聯(lián)或并聯(lián)諧振模式諧振,但通常只針對(duì)這兩種模式之一進(jìn)行校準(zhǔn).如果針對(duì)并聯(lián)諧振進(jìn)行校準(zhǔn),它們需要通常指定的特定負(fù)載電容.但是,如果不使用合適的電容,頻率誤差可能會(huì)超過(guò)數(shù)據(jù)表

規(guī)格.振蕩器集成電路可能具有集成芯片電容,也可能不具有集成芯片電容,必須將集成芯片電容與來(lái)自振蕩器集成電路的印刷電路板連接,連接線和引線框的寄生電容一起考慮,以確保最佳頻率精度.

相比之下,微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器將諧振器和石英晶體振蕩器/鎖相環(huán)集成到一個(gè)封裝中,無(wú)需外部電容來(lái)調(diào)諧諧振頻率.

晶體驅(qū)動(dòng)水平

必須小心確保振蕩器電路不會(huì)過(guò)驅(qū)動(dòng)晶體諧振器.過(guò)激勵(lì)諧振器會(huì)導(dǎo)致石英晶體諧振器加速老化,在極端情況下,會(huì)損壞晶體.相比之下,微機(jī)電系統(tǒng)諧振器不會(huì)老化.