MEMS硅晶振與愛普生石英晶振Q24FA20H0017200簡(jiǎn)單了解下

我們將晶體振蕩器和MEMS振蕩器的參數(shù)有什么不同.參數(shù)都是通信,工業(yè),和消費(fèi)領(lǐng)域的主要參數(shù).MEMS振蕩器更適合高振動(dòng)環(huán)境,愛普生晶振非關(guān)鍵定時(shí)應(yīng)用以及信號(hào)噪聲比不重要的應(yīng)用.像高速通信,復(fù)雜調(diào)制方案,出色的信噪比之類的應(yīng)用,晶體振蕩器將優(yōu)于MEMS振蕩器.石英材質(zhì)擁有低抖動(dòng),極高的Q值,以及出色的時(shí)間和溫度穩(wěn)定性.

MEMS硅晶振,愛普生石英晶振Q24FA20H0017200

抗震性在沖擊測(cè)試中,石英振蕩器對(duì)沖擊非常敏感,順t態(tài)頻率峰值超過10ppm,而MEMS振蕩器的瞬態(tài)頻率偏差則小于1ppm.

長(zhǎng)期穩(wěn)定性長(zhǎng)期穩(wěn)定性可以用老化率表示.我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器在122天（2928小時(shí)）為周期測(cè)量老化率.MEMS振蕩器顯示大于1ppm的頻率跳躍（短期穩(wěn)定性）,并未建立長(zhǎng)期的趨勢(shì).石英振蕩器的數(shù)據(jù)點(diǎn)最大變化為0.26ppm.

短期穩(wěn)定性我們選取了日本進(jìn)口晶振同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器,在25°C條件下,每隔0.1秒測(cè)量一次調(diào)整偏差,總共八分鐘.頻率變化以一次讀數(shù)引用的ppm顯示.石英振蕩器的變化量小于±0.02ppm(20ppb).試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明石英振蕩器和MEMS振蕩器的設(shè)計(jì)和特性不一樣.MEMS器件中的低Q值會(huì)導(dǎo)致頻率變化.MEMS振蕩器的ppm的快速變化表明溫度補(bǔ)償電路在時(shí)刻根據(jù)諧振器溫度變化而變化.PPL電路中的數(shù)字變化,用于校正頻率.石英振蕩器有更好的Q值,并且不需要數(shù)字校正信號(hào),因此短期穩(wěn)定更好.試驗(yàn)結(jié)果表明,石英振蕩器的短時(shí)穩(wěn)定性優(yōu)于MEMS振蕩器,并且石英振蕩器的Q值高MEMS硅晶振,愛普生石英晶振Q24FA20H0017200

起振時(shí)間具有快速啟動(dòng)功能的振蕩器具有更短的喚醒周期和更長(zhǎng)的電池壽命.這對(duì)消費(fèi)者和家庭自動(dòng)化應(yīng)用非常重要,因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)快速打開和關(guān)閉以節(jié)省電池電量.我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器進(jìn)行起振時(shí)間的對(duì)比.

相位噪聲我們選取了日產(chǎn)晶振同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器進(jìn)行對(duì)比:石英晶振相位噪聲優(yōu)于MEMS晶振.

溫度穩(wěn)定性我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器從-40°C到+85°C,以一分鐘增加2°C的速率進(jìn)行對(duì)比頻率溫度穩(wěn)定性的試驗(yàn).石英晶體振蕩器的頻率與溫度遵循AT切晶體的連續(xù)立方曲線,從-40到+85°C達(dá)到±15ppm.MEMS振蕩器的頻率與溫度特性似乎優(yōu)于晶體振蕩器.

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然而,隨著溫度的上升,MEMS振蕩器的鎖向電路以離散步驟調(diào)整頻率,頻率溫度曲線圖呈鋸齒狀曲線.此現(xiàn)象表明當(dāng)溫度上升,MEMS振蕩器切換到溫度補(bǔ)償,導(dǎo)致頻率跳躍,不穩(wěn)定.在溫度補(bǔ)償方面,石英晶體振蕩器中TCXO使用了模擬溫度補(bǔ)償和簡(jiǎn)單的溫度補(bǔ)償電路來實(shí)現(xiàn)從-40到+85°C,溫度偏差在±1ppm以內(nèi),并且頻率不會(huì)跳躍.TCXO最低的溫度偏差可達(dá)到0.1ppm.

電子設(shè)備和通信系統(tǒng)設(shè)備的振蕩器選擇工業(yè)級(jí)晶振是影響系統(tǒng)性能的主要因素.目前振蕩器有兩種：

石英晶體振蕩器是由石英晶體的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成,和一個(gè)簡(jiǎn)單的振蕩器電路.

全硅MEMS諧振器,鎖向電路,溫度補(bǔ)償,以及制造校準(zhǔn);MEMS硅晶振作為振蕩源,需要PLL電路去校準(zhǔn)頻率制造公差和溫度系數(shù).MEMS硅晶振,愛普生石英晶振Q24FA20H0017200

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