Pletronics晶振掌握了哪些石英水晶元件技术
来源：http://konuaer.net 作者：康华尔电子 2018年08月16
在武侠小说，影视剧中谁得到了最高的武功秘籍，谁就能成为武林第一高手，可以一统江湖，在晶振的世界里，谁掌握了最高端的工艺技术，就能成为业界中数一数二的领军人物，实现财富名誉双收。Pletronics晶振是行业中的佼佼者，1979年成立至今，已经积累了将近40年的晶振制造经验，也创新了不少先进的生产技术。难得的是，Pletronics晶振公司还不断开发可以降低成本，又不会影响石英晶振质量的加工程序，每年都拿出收入的10%用于石英晶体振荡器研发的设备，材料，测试等方面。
Pletronics晶振公司的目标一直非常精确，就是要成为全球用户信任，支持的一级高端晶体供应商，这个目标在公司上下员工努力之下，早已实现，而且还超出了预料的范围。这一切都得益于自己领悟和创新的有源晶振制造技术，因为专注所以专业，提供最高频率、高质量的零部件。Pletronics的中文名叫做普锐特晶振，近几年才开始在中国大陆，港澳台地区销售，根据客户回访调查，可得知使用后的反馈不错，普遍得到各大生产厂家和企业的追捧。以下是Pletronics公司提供的部分掌握石英水晶振荡子的技术和知识资料。
1)相位噪声到抖动转换压控晶体振荡器抖动性能通常在频域中测量为相位噪声，因为该方法的精度和分辨率提高了。Maxim Semiconductor做了一个出色的应用笔记，描述了相位噪声测量到抖动值的转换。这包括一个易于在EXCEL中实现的简化版本。
2）将削波的正弦波输出转换为CMOS
来自许多温补晶振和其他SPXO晶体振荡器的限幅正弦波输出信号很容易转换为CMOS输出信号。
这个简单的电路可以由额定为0.8V PP限幅正弦波输出的振荡器驱动，规定最大负载为10K欧姆，与10pF并联。输出的CMOS方波具有Vcc PP电平，占空比接近50％。
该电路工作电压范围为1.65V至5.5V，最低工作电压为70MHz。
将限幅正弦波转换为CMOS的成本很低。例如，2009年3月，一家全国知名的电子产品分销商以5K的数量将Fairchild逻辑门列为0.052美元ea。Fairchild逻辑门采用SOT23-5和SC70-5封装。其他组件总价不到0.01美元。
3）冲击水平和破碎的晶体导致故障
石英晶体和石英晶体振荡器最常见的故障之一是破碎的晶体。包装内的晶体悬浮在包装内的自由空间中，悬浮在干燥的氮气中或在真空空间中。高冲击会导致精密定时元件断裂。大多数Pletronics Crystal产品的额定功率为1500Gs，通过将设备放在地板上可以轻松达到这种水平的冲击。
该图表显示了将物体放在硬木或乙烯基型地板表面上时达到的G力。混凝土地板上的力要高得多。
4）为什么TCXO会剪切正弦波输出？
大多数陶瓷LCC封装的TCXO仅适用于削波正弦波输出。这样做有很多原因，尽管它让许多想要CMOS输出电平的电路设计者感到沮丧。
CMOS输出会为TCXO IC增加显着的功耗。IC和封装中产生的温度梯度将限制实现最佳TCXO晶振补偿的能力。
各种可能的CMOS负载会改变补偿设计，因为内部热梯度会导致TCXO不符合规格。当输出电平变化时，CMOS输出会导致电源和接地瞬变。该噪声会对TCXO的相位噪声性能产生不利影响。
CMOS输出产生更大的EMI/RFI信号，这可能导致难以满足美国FCC和其他国家从最终系统辐射能量限制的困难。截断的正弦波既是低振幅又大部分是正弦波，导致低信号电平和较少的谐波。
使用这些TCXO的许多应用都具有ASIC输入，可接受限幅正弦波并在内部转换为CMOS逻辑电平。
请参阅有关将限幅正弦波电平转换为CMOS的常见问题解答。它很容易做，成本低。
5）为什么水晶的频率限制较低？
晶体的厚度决定了频率。对于AT切割石英晶体谐振器，0.001“（0.0254mm）厚度约为63MHz基模谐振器。如果厚度加倍，则谐振频率将为0.5 * 63MHz或31.5MHz。8MHz晶体厚度为0.0078“（0.200mm）.4MHz晶体厚度为0.0157”（0.400mm）。
遇到两个限制特定包装尺寸中最低频率的条件：
a）简单的条件，较新的薄型陶瓷LCC封装不接受较厚的晶体。根据封装，频率 下限范围从8MHz到12MHz，向下。
b）请记住，石英晶体是一种振动机械装置。对于最佳设计，那些具有较低ESR（CI）和无扰动（不希望的振动模式导致频率跳跃）的振动区域应位于晶体的中心区域。
当晶体频率较低且晶体较厚时，振动区域更加机械地耦合到边缘。在这种情况下，扰动（不需要的共振）变得难以控制。解决方案是使水晶倾斜或轮廓化（使水晶看起来更像放大镜凹面形状）。边缘的这种变薄将振动区域限制在晶体中心并允许控制扰动。
不幸的是，限制振动区域会显着增加ESR。例如在12MHz：
SM13T 5x7mm晶体ESR最大值为50欧姆
SM11T 3.2x5mm晶体ESR最大值为80欧姆
对于这个例子，低于12MHz的SM11T是不实用的，因为ESR变得非常大。
美国Pletronics公司量产的石英晶体振荡器产品在康华尔电子官网有信，并可提供各个型号的数据表，并可以提供晶振样品服务和技术支持，满足各新老用户的一切要求。送样后及时追踪客户的测试情况，以便及时处理可能发生的问题，总之，康华尔电子会为客户解决一切后顾之忧。
Pletronics晶振公司的目标一直非常精确，就是要成为全球用户信任，支持的一级高端晶体供应商，这个目标在公司上下员工努力之下，早已实现，而且还超出了预料的范围。这一切都得益于自己领悟和创新的有源晶振制造技术，因为专注所以专业，提供最高频率、高质量的零部件。Pletronics的中文名叫做普锐特晶振，近几年才开始在中国大陆，港澳台地区销售，根据客户回访调查，可得知使用后的反馈不错，普遍得到各大生产厂家和企业的追捧。以下是Pletronics公司提供的部分掌握石英水晶振荡子的技术和知识资料。
1)相位噪声到抖动转换压控晶体振荡器抖动性能通常在频域中测量为相位噪声，因为该方法的精度和分辨率提高了。Maxim Semiconductor做了一个出色的应用笔记，描述了相位噪声测量到抖动值的转换。这包括一个易于在EXCEL中实现的简化版本。
2）将削波的正弦波输出转换为CMOS
来自许多温补晶振和其他SPXO晶体振荡器的限幅正弦波输出信号很容易转换为CMOS输出信号。
这个简单的电路可以由额定为0.8V PP限幅正弦波输出的振荡器驱动，规定最大负载为10K欧姆，与10pF并联。输出的CMOS方波具有Vcc PP电平，占空比接近50％。
该电路工作电压范围为1.65V至5.5V，最低工作电压为70MHz。
将限幅正弦波转换为CMOS的成本很低。例如，2009年3月，一家全国知名的电子产品分销商以5K的数量将Fairchild逻辑门列为0.052美元ea。Fairchild逻辑门采用SOT23-5和SC70-5封装。其他组件总价不到0.01美元。
3）冲击水平和破碎的晶体导致故障
石英晶体和石英晶体振荡器最常见的故障之一是破碎的晶体。包装内的晶体悬浮在包装内的自由空间中，悬浮在干燥的氮气中或在真空空间中。高冲击会导致精密定时元件断裂。大多数Pletronics Crystal产品的额定功率为1500Gs，通过将设备放在地板上可以轻松达到这种水平的冲击。
该图表显示了将物体放在硬木或乙烯基型地板表面上时达到的G力。混凝土地板上的力要高得多。
4）为什么TCXO会剪切正弦波输出？
大多数陶瓷LCC封装的TCXO仅适用于削波正弦波输出。这样做有很多原因，尽管它让许多想要CMOS输出电平的电路设计者感到沮丧。
CMOS输出会为TCXO IC增加显着的功耗。IC和封装中产生的温度梯度将限制实现最佳TCXO晶振补偿的能力。
各种可能的CMOS负载会改变补偿设计，因为内部热梯度会导致TCXO不符合规格。当输出电平变化时，CMOS输出会导致电源和接地瞬变。该噪声会对TCXO的相位噪声性能产生不利影响。
CMOS输出产生更大的EMI/RFI信号，这可能导致难以满足美国FCC和其他国家从最终系统辐射能量限制的困难。截断的正弦波既是低振幅又大部分是正弦波，导致低信号电平和较少的谐波。
使用这些TCXO的许多应用都具有ASIC输入，可接受限幅正弦波并在内部转换为CMOS逻辑电平。
请参阅有关将限幅正弦波电平转换为CMOS的常见问题解答。它很容易做，成本低。
5）为什么水晶的频率限制较低？
晶体的厚度决定了频率。对于AT切割石英晶体谐振器，0.001“（0.0254mm）厚度约为63MHz基模谐振器。如果厚度加倍，则谐振频率将为0.5 * 63MHz或31.5MHz。8MHz晶体厚度为0.0078“（0.200mm）.4MHz晶体厚度为0.0157”（0.400mm）。
遇到两个限制特定包装尺寸中最低频率的条件：
a）简单的条件，较新的薄型陶瓷LCC封装不接受较厚的晶体。根据封装，频率 下限范围从8MHz到12MHz，向下。
b）请记住，石英晶体是一种振动机械装置。对于最佳设计，那些具有较低ESR（CI）和无扰动（不希望的振动模式导致频率跳跃）的振动区域应位于晶体的中心区域。
当晶体频率较低且晶体较厚时，振动区域更加机械地耦合到边缘。在这种情况下，扰动（不需要的共振）变得难以控制。解决方案是使水晶倾斜或轮廓化（使水晶看起来更像放大镜凹面形状）。边缘的这种变薄将振动区域限制在晶体中心并允许控制扰动。
不幸的是，限制振动区域会显着增加ESR。例如在12MHz：
SM13T 5x7mm晶体ESR最大值为50欧姆
SM11T 3.2x5mm晶体ESR最大值为80欧姆
对于这个例子，低于12MHz的SM11T是不实用的，因为ESR变得非常大。
美国Pletronics公司量产的石英晶体振荡器产品在康华尔电子官网有信，并可提供各个型号的数据表，并可以提供晶振样品服务和技术支持，满足各新老用户的一切要求。送样后及时追踪客户的测试情况，以便及时处理可能发生的问题，总之，康华尔电子会为客户解决一切后顾之忧。
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