深圳市康华尔电子有限公司——全球上百万进口晶振品牌代理商

定时裕度、抗噪声性和电磁干扰（EMI）？

一个典型的系统设计
假设您已经完成了系统的体系结构并选择了关键组件。它接口到现实世界，所以至少有一个放大器，A/D或D/A，某种类型的人接口、MCU和/或DSP、存储器、无线和/或有线互联网连接以及相关电源管理（见图1）。模拟的加电和断电序列、信噪比、计算速度、内存带宽和功耗均符合规范要求。你几乎已经准备好进入电路板布局来模拟布局寄生效应，并确保它们不会干扰性能。您还计划遵循布局指南以最大限度地减少EMI，但因为很难建模，你仍然祈祷该系统将通过FCC监管EMI测试期间的限制。

进入布局前的最后一步是为所有组件。一些设备仅具有需要外部进口晶体振荡器的Clock IN引脚，并且一些被设计为与外部时钟或晶体一起工作。你的同事讲了一个故事关于在特定温度和电压下调试晶体振荡器启动问题以前设计中的角。当与特定的晶体和负载一起使用。你肯定想避免这个问题！此外，质量保证小组警告晶体的机械不可靠性.你数频率需要，总共八个，A/D、D/A、MCU、存储器、LAN和WLAN组件各一个，以及两个用于DSP/SOC。如果你能从一个时钟发生器中产生所有这些频率并将它们路由到各种组件，您可以节省大量面积和组件成本如通过使用单晶来提高可靠性。但是这个系统还能工作吗？时钟发生器可以提供每个组件所需的频率和信号质量，以及其他优势或缺点可能会出现吗？
如果你曾经经历过这种不确定性，你并不孤单。每一个有良知的人都会要求系统设计者在试图以最低的总频率优化频率生成性能时成本，包括部件数量、面积、可制造性和可靠性。虽然每个系统是不同的，考虑以下有助于做出该决定的指南。
频率生成器基础知识为了理解将频率源整合到时钟生成器中的权衡，我们需要了解替代来源的好处和局限性，如图2所示。离散谐振器被设计为与半导体增益电路协同工作连接到谐振器的两个端子。增益电路的输出最初被放大其输入处的噪声。谐振器材料的压电和物理特性允许用作电子滤波器的振动谐振器，使其通带中的频率分量通过回到放大器的输入端。在环路增益>1且相位为为360度，谐振器开始振荡，在放大器处产生稳定的频率源输出.

可用的两种最常见的离散谐振器是陶瓷谐振器（通常由铅锆钛或PZT制成）和石英晶体谐振器（由二氧化硅或SiO2制成）。这个主要的区别是陶瓷谐振器的成本较低，与初始谐振器相比精度要低得多精度>5000ppm，并且它们随着温度和年龄的变化而显著漂移（在商业应用）。晶体谐振器更精确，精度＜50ppm，包括AT切割晶体的温度和老化。晶体谐振器也用于某些设计的ASIC改变引脚上的电容以控制频率的小偏差（<+/-150ppm）压控晶体振荡器（VCXO）。
离散谐振器的主要缺点之一是需要努力和开发时间确保增益电路、谐振器和电路板布局（均来自不同制造商）正确匹配。分析包括验证可靠的启动和温度、过程的准确性和电压。此外，分析需要确保晶体不会被过度驱动，这将加速老化。此外，外部信号的较低振幅和正弦波形导致缓慢的信号边缘，这使得离散谐振器对外部噪声更敏感。这个离散谐振器的优点包括良好的接近相位噪声谐振频率和低功耗。
离散振荡器将上述半导体放大器与相同的包装。晶体谐振器是最常见的谐振器类型，尽管表面声学波（SAW）谐振器和最近的微机电系统（MEMS）谐振器有时使用。SAW谐振器工作在较高频率（>400MHz），MEMS谐振器提供与晶体类似的性能，具有更小、更大的冲击力抵抗的.

分立振荡器的一个关键优点是放大器、谐振器和连接电容可以在工厂进行匹配，以确保独立于电路板的可靠启动和频率精度布局当然，与离散谐振器。由于大多数振荡器只产生一个频率，因此需要通过将频率合并为一个或两个时钟，通常可以更好地服务于多个频率发电机。