振蕩器設(shè)計(jì)和應(yīng)用
市場(chǎng)對(duì)頻率控制部門的要求基本上同對(duì)整個(gè)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(jià)格和更短的設(shè)計(jì)周期,。在快速的技術(shù)發(fā)展浪潮面前,,的半導(dǎo)體公司所做出的努力自不必說(shuō),而時(shí)序振蕩器及其他時(shí)序元件的設(shè)計(jì)和制造者也在力求能跟上這種趨勢(shì),。
通過集成實(shí)現(xiàn)小型化
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的泡沫并沒有減慢市場(chǎng)對(duì)可通信電子產(chǎn)品的需求。手機(jī)和PDA已經(jīng)遍地開花,,而且還在逐步縮減尺寸和價(jià)格,,這就給配套元件提出了新的要求。其結(jié)果是,,高容積標(biāo)準(zhǔn)振蕩器產(chǎn)品的封裝從7mm×5mm發(fā)展到zui近的5mm×3mmSMD形式,。當(dāng)然,zui終解決價(jià)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(wú)法達(dá)到傳統(tǒng)晶體振蕩器所能達(dá)到的程度,。得益于溫度補(bǔ)償晶振技術(shù)(TCXO)的快速發(fā)展,對(duì)于在網(wǎng)絡(luò),、儀器和無(wú)線應(yīng)用中出現(xiàn)的常見輸出頻率,,7mm×5mmSMD封裝的TCXO在工作溫度范圍之內(nèi)的穩(wěn)定性已達(dá)±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(duì)具有*穩(wěn)定性的小型低功耗TCXO的需求,。單芯片溫度補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的很不錯(cuò)了,這種技術(shù)所帶來(lái)的穩(wěn)定性比基于熱敏電阻的TCXO約高一個(gè)數(shù)量級(jí),,而且還能滿足特殊應(yīng)用中對(duì)低壓(2.5V)的要求,。
對(duì)于大容量的元件,因?yàn)閺S商們都開始著力開發(fā)陶瓷SMD封裝產(chǎn)品線,,消費(fèi)者已經(jīng)看到了規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的成本效益,,而金屬和塑料封裝則成為了特殊應(yīng)用和預(yù)設(shè)計(jì)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(zhǎng)的VoIP技術(shù)對(duì)目前使用的交互設(shè)備提出了新的要求,。舉例來(lái)說(shuō),一個(gè)典型的集中辦公室系統(tǒng)必須要能同時(shí)處理站外數(shù)據(jù)通信以及位速率相對(duì)較低的語(yǔ)音信號(hào)。因此,,時(shí)序器件開始應(yīng)用在交互設(shè)備中,。
更高的數(shù)據(jù)速率意味著更快的時(shí)鐘頻率,為了獲得高頻率,,可以將低頻率傳感器連接到乘法電路上,。然而,使用高頻率時(shí)序器件卻可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的高性能電路設(shè)計(jì),,100MHz或更高輸出頻率的振蕩器就是理想選擇,。因?yàn)檫@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(dòng)性能,。 在高頻率通信設(shè)計(jì)中,小封裝尺寸通常比穩(wěn)定性重要,,所以這些應(yīng)用場(chǎng)合通常是VCXO和簡(jiǎn)單封裝晶體傳感器(SPXO)的領(lǐng)域,。差動(dòng)輸出產(chǎn)品比如PECL和LVDS也正在增長(zhǎng),因?yàn)樗麄兙哂锌焖俚纳仙?/font>/下降時(shí)間,,可以減少數(shù)據(jù)損耗,。
在整個(gè)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(yīng)發(fā)展起來(lái),。而在其他工業(yè)部門,通信設(shè)備OEM廠商正通過外購(gòu)一些制造工藝來(lái)尋求比較經(jīng)濟(jì)的NRE花費(fèi),。
專業(yè)的半導(dǎo)體公司已經(jīng)開始應(yīng)對(duì)隨選即用型單芯片和模塊SDH/SONET時(shí)域系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn),,因?yàn)檫@種系統(tǒng)要能夠接收多輸入?yún)⒖夹盘?hào)并輸出多種信號(hào)。該系統(tǒng)的中心有一個(gè)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(gè)參數(shù)決定著整個(gè)解決方案的性能。
頻率控制器制造商正緊密的同半導(dǎo)體公司相配合,,以便來(lái)支持這種解決方案,。因?yàn)槌斯ぷ鳒囟确秶鷥?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(dòng),。而半導(dǎo)體供應(yīng)商則不但要測(cè)試振蕩器的性能,還要測(cè)試其能否驅(qū)動(dòng)時(shí)序電路,,這樣才能確保的時(shí)序方案能工作在預(yù)期的環(huán)境中,。
衛(wèi)星和無(wú)線寬帶
僅管圍繞著寬帶無(wú)線構(gòu)架還有很多爭(zhēng)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(dāng)然,,這對(duì)已經(jīng)使用混合寬帶的用戶則沒什么益處。但在欠發(fā)達(dá)地區(qū),混合構(gòu)架不成體系或根本不存在,,無(wú)線寬帶因而就成了具有高性價(jià)比的替代品,。
此外,實(shí)現(xiàn)中距離網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵是要有一個(gè)有高穩(wěn)定性且低相位噪聲的振蕩器,,它能排除低輸出級(jí)別和嘈雜的輸入信號(hào),。雖然這些正好是OCXO的自然領(lǐng)域,但使用硅基溫度補(bǔ)償技術(shù)的TCXO已經(jīng)出現(xiàn),,這標(biāo)志著用低功耗和低價(jià)格的小型器件也能實(shí)現(xiàn)同樣的目標(biāo),。