看村田如何打造小型化SMD晶振同時(shí)提升性能
村田制作所一直為IC制造商以及家用電器和汽車車載電子元件制造商提供陶瓷諧振器的IC匹配服務(wù),這些電子元件在其產(chǎn)品中使用IC已超過30年.
村田有兩種諧振器:陶瓷諧振器和石英晶體.Murata以CERALOCK的商品名銷售陶瓷晶振,陶瓷共振器已有30多年的歷史.該產(chǎn)品仍占全球市場的70%.特別是,村田晶振在汽車車載電子元件市場占據(jù)主導(dǎo)地位,占據(jù)了全球90%的市場份額.圖2顯示了陶瓷諧振器的評(píng)估電路圖.通過改變施加到IC的電壓和溫度來確定最佳電阻和電容,同時(shí)檢查振蕩的幅度,波形和裕度.表1概述了各種陶瓷諧振器的評(píng)估.由于村田認(rèn)為有必要確保振蕩器電路的正常運(yùn)行以及IC的穩(wěn)定運(yùn)行,接下來,我們提供三個(gè)我們?yōu)榭蛻籼峁┑姆?wù)示例.在這些服務(wù)中,我們不僅測量振蕩器電路的穩(wěn)定性,還測量組裝產(chǎn)品的性能和電子特性.
圖2.陶瓷諧振器的評(píng)估電路
特點(diǎn) |
值 |
標(biāo)準(zhǔn) |
||
振蕩電壓
(Vset=13.5V,25deg.C) (VCEL=2.1V)
Vcel驅(qū)動(dòng)振蕩電路Vcel的電壓 |
典型樣本 |
VIH |
2.2[V] |
≤2.4V |
VIL |
-0.2[V] |
≥-0.3V |
||
VOH |
2.1[V] |
|||
VOL |
-0.3[V] |
|||
R1限制樣品 |
VLP-P |
1.9[V] |
≥0.4xVcel(≥0.84V) |
|
VOP-P |
1.9[V] |
|||
啟動(dòng)電壓 (-40至+85deg.C) |
典型樣本 |
3.7[V] |
≤8.0[V] |
|
R1限制樣品 |
3.7[V] |
|||
振蕩啟動(dòng)時(shí)間 (Vset=13.5V,25°C時(shí)的典型樣品) |
3.06[ms] |
|||
頻率相關(guān)(參考) (Vset=13.5V,25°C時(shí)的典型樣品) |
沒有頻移 |
|||
負(fù)阻力分析 (Vset=13.5V,25°C) |
Rs_max |
計(jì)算的Rs |
比率 |
|
240 |
62 |
3.9 |
表1.陶瓷諧振器的測量
第一個(gè)例子是用于PC的石英晶體的USB通信質(zhì)量的測試結(jié)果,例如用于HDD和光盤驅(qū)動(dòng)器的PC(圖4).適用于USB和SATA通信協(xié)議的設(shè)備,必須經(jīng)過信號(hào)質(zhì)量測試才能獲得通信認(rèn)證.除了IC匹配數(shù)據(jù)之外,muRataCrystal通常還會(huì)獲得驗(yàn)證USB和SATA通信信號(hào)質(zhì)量的數(shù)據(jù),并將其提交給客戶.該服務(wù)有助于減少客戶工作中的評(píng)估工時(shí).
圖4.石英晶體USB通信信號(hào)質(zhì)量的測試結(jié)果
第二個(gè)例子是專用于需要總頻率精度器件集成電路匹配服務(wù)是不超過±20ppm時(shí),由于批量生產(chǎn)用于RF市場諸如Wi-Fi技術(shù)的精度石英貼片晶振,將其開始于2014年在在RF市場,主流產(chǎn)品是電池驅(qū)動(dòng)的組裝產(chǎn)品,如智能手機(jī).組裝產(chǎn)品和IC的制造商一直在努力開發(fā)低功率器件,這些器件一次具有短的工作周期,以延長電池壽命.圖5顯示了BLE中消耗的電流的測量值模塊,以μs為單位.使用這些數(shù)據(jù)作為參考,BLE模塊和IC的制造商確定了要在其產(chǎn)品中安裝的石英晶體的頻率和產(chǎn)品的尺寸.
圖5.短期內(nèi)消耗電流的測量
第三個(gè)例子是EVMWi-Fi設(shè)備的測量服務(wù).EVM是無線信號(hào)調(diào)制精度的參數(shù).EVM值越高,無線通信質(zhì)量越好.圖6顯示了Wi-Fi模塊的EVM測量.我們一直在研究通過操縱石英晶體諧振器參數(shù)來改進(jìn)EVM的可能性;特別是我們一直在研究通過操縱振蕩器電路的參數(shù)來減輕EVM的可能性.muRataCrystal最近的研究揭示了改善EVM的諧振器參數(shù),這些參數(shù)已反映在muRata Crystal新產(chǎn)品的規(guī)格中.
圖6.Wi-Fi®模塊中的EVM測量
詞匯表
SATA: |
串行ATA的縮寫.計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備(如硬盤驅(qū)動(dòng)器和光盤驅(qū)動(dòng)器)之間連接標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展功能之一. |
BLE: |
藍(lán)牙低能耗的縮寫.一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使用免許可證2.4GHz頻段的低功耗電磁波. |
EVM: |
誤差矢量幅度的縮寫.衡量數(shù)字信號(hào)調(diào)制精度的方法. |