Raltron小型时钟振荡器选项参考

Raltron小型时钟振荡器选项参考，晶体振荡器通常是设计师认为的最后一个组件之一大约，但错误的部分会很快扼杀设计。此外，搜索通过各种可用的振荡器，它们的能力可以令人困惑当选择振荡器。您找到的答案将有助于确保符合设计要求。

你需要水晶还是振荡器？虽然它们看起来可能完全相同，并且有许多规格、晶体和振荡器是非常不同的设备。包装好的水晶是一块石英，切割后抛光以在具有高Q值的特定频率下谐振。它没有包含驱动石英以产生时钟输出的振荡器电路。相反，驱动电路位于晶体所在的设备内部已连接。
相反，晶体振荡器（XO）是一个完整的设备，它包含石英晶体、振荡电路、输出驱动器，以及潜在的锁相环环路（PLL）。XO提供指定频率和信号的时钟输出格式，如CMOS、LVDS和LVPECL。振荡器（图1）可以直接驱动芯片或通过缓冲器馈送以提供特定频率。
图1：振荡器是一个完整的单输出时钟发生器。

大多数消费者和电池供电的应用程序都使用片上系统（SoC）具有集成振荡器电路和简单、低成本晶体的设备时钟合成。用于更高端的应用--数据中心、电信、工业自动化等——外部XO通常用于为SoC的内部PLL提供参考时序。

使用芯片外时钟源是有利的，因为它提供了独立、隔离的参考时钟经过优化，可提供低抖动操作具有最小串扰。另一个显著的好处是振荡器包含集成电源噪声抑制，最大限度地减少板级的影响时钟抖动上的噪声。
需要什么抖动性能？
定时抖动是一种测量时钟信号纯度的方法。越低抖动，噪声就越小。由于振荡器通常起本地振荡器的作用系统的“心跳”，一个干净和低抖动的输出是可取的。

图2: XO相位噪声查找工具

RMS小于250 fs的低相位抖动XO石英晶体振荡器对于更高的性能至关重要应用程序，因为高水平的时钟抖动导致不可接受的高误码率（BER）、业务丢失或系统通信丢失。因此当有疑问时，从抖动较低的时钟源开始总是更安全的提供了更多的抖动裕度。
在理想情况下，应用程序或芯片组由振荡器将提供最大允许抖动规格伴随的积分带、相位噪声掩模和杂散要求。在里面
在这种情况下，主要考虑的是从振荡器允许来自缓冲器或其他芯片的任何附加抖动在定时路径的下游。

另一个考虑因素是，一些XO数据表只宣传“典型”抖动规范。它不能保证整个过程中的设备性能，电压、温度和频率变化。

通常情况下，硬件设计师不会有一套全面的系统所有关键部件的抖动要求。参考设计在这种情况下是有帮助的，因为用于设计的振荡器已经经过审查。

与提供多种产品的供应商合作也可能有所帮助具有不同抖动和成本选项的振荡器以及在线工具你决定了最合适的。同样，当有疑问时，从一开始总是更安全较低抖动振荡器，然后稍后评估松弛抖动选项作为未来降低成本的潜在途径.Raltron小型时钟振荡器选项参考.

你的频率会改变吗？
许多振荡器应用只需要单个固定频率，如156.25MHz。在其他情况下，振荡器提供的频率可能需要改变例如，12G-SDI视频成帧器可能需要在297MHz和297/1.001MHz的两种不同的视频帧速率。

在其他时候，可能需要有意地添加一个小频率偏差作为裕度测试的一部分，对系统级设置和保持时间。也许最常见的情况是，设计师可能还不知道最终设计将使用哪个频率，但他们知道他们需要振荡器来提供该参考。
对于这样的应用来说理想的解决方案是振荡器，预先存储的频率。双和四振荡器可用于这些应用程序。这些设备的输出频率是引脚可选的一个单独的XO晶振来代替多个振荡器和一个多路复用器。如果应用程序需要整数和分数时钟的混合，选择一个提供一致性的设备所有目标频率上的低抖动操作。
另一种有用类型的振荡器是I2C可编程XO。这些设备提供最大的频率灵活性，提供稳定的低抖动操作在宽的频率范围内。这些设备可以在飞行中重新编程以提供几乎无限数量的频率。
它们对于原型设计和在数字PLL架构中的使用也是非常有用的，其中主机处理器提供快速数字反馈机制以允许XO锁定并跟踪参考信号。
频率稳定性有多重要？
频率稳定性是衡量振荡器输出频率的指标在操作过程中可能由于温度变化而发生变化。如果频率漂移超出了应用程序的预期，定时错误很可能发生频率稳定性以百万分之一或ppm表示，相对于特定温度范围内的标称频率。

图3:总稳定性的组成部分。

XO在温度下可能具有极好的频率稳定性，但测量只是相对于它在室内提供的标称频率温度因此，对于一些设备来说，初始精度误差可能相当大，诸如SAW振荡器并且必须加以考虑。
同样，石英晶体在长时间内慢慢老化，这会导致输出频率缓慢漂移。一些振荡器供应商指定老化在25°C下仅一年，而更保守的供应商规定老化10年在更高的温度下使用数年，为长期运营。
老化条件会对振荡器，有时可以进行比较困难的当有疑问时，使用有保证的定时设备更安全规范在更严格的条件下提供更大的设计余量。