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振蕩器設(shè)計和應用的趨勢是什么？
閱讀：588 發(fā)布時間：2020-2-26
振蕩器設(shè)計和應用的趨勢是什么,？
如果說電子系統(tǒng)的頭腦是處理器,，那么它的心臟就是能提供系統(tǒng)時序的頻率控制器，這兩者都是實現(xiàn)整體功能的重要部件,。當前,，市場對頻率控制部門的要求基本上同對整個電子行業(yè)的相一致，即高性能,、多功能,、小型封裝、低功耗,、低價格和更短的設(shè)計周期,。在快速的技術(shù)發(fā)展浪潮面前，*的半導體公司所做出的努力自不必說,，而時序振蕩器及其他時序元件的設(shè)計和制造者也在力求能跟上這種趨勢,。
通過集成實現(xiàn)小型化
無線網(wǎng)絡(luò)的泡沫并沒有減慢市場對可通信電子產(chǎn)品的需求。手機和PDA已經(jīng)遍地開花,，而且還在逐步縮減尺寸和價格,，這就給配套元件提出了新的要求。其結(jié)果是,，高容積標準振蕩器產(chǎn)品的封裝從7mm×5mm發(fā)展到*近的5mm×3mm SMD形式,。當然，*終解決價格和體積的途徑還是要發(fā)展全硅振蕩器,，盡管它的穩(wěn)定性仍無法達到傳統(tǒng)晶體振蕩器所能達到的程度,。得益于溫度補償晶振技術(shù)（TCXO）的快速發(fā)展，對于在網(wǎng)絡(luò),、儀器和無線應用中出現(xiàn)的常見輸出頻率,，7mm×5mm SMD封裝的TCXO在工作溫度范圍之內(nèi)的穩(wěn)定性已達±1×10-6，而具備相同性能的5mm×3mm器件也已經(jīng)出現(xiàn),。
在數(shù)目不斷增多的手持設(shè)備中集合GPS功能的做法加大了對具有*穩(wěn)定性的小型低功耗TCXO的需求,。單芯片溫度補償技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很不錯了,，這種技術(shù)所帶來的穩(wěn)定性比基于熱敏電阻的TCXO約高一個數(shù)量級，而且還能滿足特殊應用中對低壓（2.5V）的要求,。
對于大容量的元件，因為廠商們都開始著力開發(fā)陶瓷SMD封裝產(chǎn)品線,，消費者已經(jīng)看到了規(guī)模經(jīng)濟帶來的成本效益,，而金屬和塑料封裝則成為了特殊應用和預設(shè)計的保留。
更快的網(wǎng)絡(luò),、更高的頻率
高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和正在成長的VoIP技術(shù)對目前使用的交互設(shè)備提出了新的要求,。舉例來說，一個典型的集中辦公室電話系統(tǒng)必須要能同時處理站外數(shù)據(jù)通信以及位速率相對較低的語音信號,。因此,，時序器件開始應用在交互設(shè)備中。
更高的數(shù)據(jù)速率意味著更快的時鐘頻率,，為了獲得高頻率,，可以將低頻率振蕩器連接到乘法電路上。然而,，使用高頻率時序器件卻可以實現(xiàn)簡單的高性能電路設(shè)計,，100MHz或更高輸出頻率的振蕩器就是理想選擇。因為這樣,，制造商只選擇晶體諧波就能倍增頻率,，而且還不影響振動性能。
在高頻率通信設(shè)計中,，小封裝尺寸通常比穩(wěn)定性重要,，所以這些應用場合通常是VCXO和簡單封裝晶體振蕩器（SPXO）的領(lǐng)域。差動輸出產(chǎn)品比如PECL和LVDS也正在增長,，因為他們具有快速的上升/下降時間,，可以減少數(shù)據(jù)損耗。
在整個通信行業(yè)中,，隨著Gb以太網(wǎng)和ADSL的興起,，能處理多數(shù)據(jù)和協(xié)議的儀器也相應發(fā)展起來。而在其他工業(yè)部門,，通信設(shè)備OEM廠商正通過外購一些制造工藝來尋求比較經(jīng)濟的NRE花費,。
**的半導體公司已經(jīng)開始應對隨選即用型單芯片和模塊SDH/SONET時域系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)，因為這種系統(tǒng)要能夠接收多輸入?yún)⒖夹盘柌⑤敵龆喾N信號,。該系統(tǒng)的中心有一個高穩(wěn)定性振蕩器,，它能給系統(tǒng)提供同步性和**性，而這兩個參數(shù)決定著整個解決方案的性能,。
頻率控制器制造商正緊密的同半導體公司相配合,，以便來支持這種解決方案,。因為除了工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，振蕩器還需要遵循一些短期的穩(wěn)定性限制,，比如漂移和顫動,。而半導體供應商則不但要測試振蕩器的性能，還要測試其能否驅(qū)動時序電路,，這樣才能確保**的時序方案能工作在預期的環(huán)境中,。
衛(wèi)星和無線寬帶
僅管圍繞著寬帶無線構(gòu)架還有很多爭論，但它們依然在鄉(xiāng)村地區(qū)和高速私人網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用,。當然,，這對已經(jīng)使用混合寬帶的用戶則沒什么益處。但在欠發(fā)達地區(qū),，混合構(gòu)架不成體系或根本不存在,，無線寬帶因而就成了具有高性價比的替代品。
此外,，實現(xiàn)中距離網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵是要有一個有高穩(wěn)定性且低相位噪聲的振蕩器,，它能排除低輸出級別和嘈雜的輸入信號。雖然這些正好是OCXO的自然領(lǐng)域,，但使用硅基溫度補償技術(shù)的TCXO已經(jīng)出現(xiàn),，這標志著用低功耗和低價格的小型器件也能實現(xiàn)同樣的目標。
用戶何時需要
在這個競爭的年代,，快速的將設(shè)計方案投向市場是**的關(guān)鍵,。在頻率控制領(lǐng)域，元件經(jīng)常要根據(jù)用戶的個別要求或原型開發(fā)要求來定制,，還要在幾周甚至一個月內(nèi)被反復使用,，但即使這樣也未必能滿足設(shè)計者的要求。現(xiàn)在,，晶振供應商可以提供精巧的可編程SPXO,、VCXO和TCXO。它們都在工廠里進行過調(diào)諧,，能在大頻段范圍內(nèi)發(fā)送任意的輸出頻率,。為了讓5～200個小元件原型能順利的工作，可編程振蕩器是設(shè)計者目前的*好選擇,。