雖然時鐘晶體振蕩器的起步比較晚,但是發(fā)展至今已成為眾多產(chǎn)品不可或缺的一種電子元器件,SMD貼片型的振蕩器是目前應(yīng)用比較廣泛的一種,除了SMD還有一種DIP插件型封裝的石英振蕩器.DIP插件型的體積一般比SMD要大得多,但是其穩(wěn)定性,可靠性和性能要比貼片振蕩器好,很適合用在特別高要求的產(chǎn)品方案中.

頻率控制行業(yè)使金屬混合電阻焊接封裝成為合理的高容量/低成本封裝選擇.即使在今天,它仍然是14引腳版本或8引腳版本中使用最廣泛的封裝.盡管表面貼裝封裝在頻率控制行業(yè)發(fā)展緩慢,但許多制造商已經(jīng)推出了一個版本或正在開發(fā)中.許多制造商已經(jīng)提供了具有鷗翼引線彎曲的上述金屬封裝的SMD版本.整個電子行業(yè)并未接受這一點(diǎn),因?yàn)樗鼭M足了真正的SMD封裝的需求.許多制造商已經(jīng)開發(fā)了許多真正的表面貼裝封裝.大多數(shù)使用內(nèi)部帶有二次密封封裝的塑料封裝(無論是晶振還是整個振蕩器),或陶瓷封裝.沒有一個含鉛表面貼裝封裝是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但有些正由EIA評估.由于電路的復(fù)雜性,TCXO晶振和OCXO僅提供通孔版本.選擇通孔或表面貼裝封裝時需要考慮許多因素.

通孔:

1.將組件手工組裝到PC板上.

2.焊接操作必須限制熱量以防止內(nèi)部任何焊料回流.

表面貼裝:

1.包裝標(biāo)準(zhǔn)尚未確定.

2.SMD焊接工藝通常使元件本身更熱,從而加速老化.

3.修理通常比較困難,可能需要特殊設(shè)備.

4.在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)并增加數(shù)量之前,SMD表貼式晶振封裝的成本會更高.

其他重要因素是第二源可用性以及振蕩器封裝如何適應(yīng)已有的制造流程.必須仔細(xì)評估所有這些因素以及任何特殊因素,以防止在該過程結(jié)束時產(chǎn)量低下.

在創(chuàng)建振蕩器規(guī)范時,重要的是要考慮應(yīng)用程序?qū)φ袷幤鞯钠谕?/span>,而不僅僅是’鍋爐電鍍’規(guī)范.購買組件時,這種做法可能會導(dǎo)致撤消費(fèi)用.在所有指定條件下指定頻率容差是常見的,也可能是最簡單的,例如溫度,電壓,校準(zhǔn)等.如果要指定個別要求,則應(yīng)指定所有期望值.溫度漂移,校準(zhǔn),電壓變化,負(fù)載變化和老化都是完全指定振蕩器所需的頻率容差.此外,電壓控制版本還必須具有規(guī)定的控制電壓變化的頻率變化.重要的是,最大操作或儲存溫度的老化特性不能高于應(yīng)用所需的特性.除非另有規(guī)定,否則老化要求假設(shè)為25EC,或者至少平均溫度為25EC.

無論XO振蕩器是時鐘還是正弦波輸出,重要的是要清楚地指定振蕩器在應(yīng)用中驅(qū)動的負(fù)載.預(yù)期的負(fù)載電容可能很難,但必須指定.PC板上的雜散負(fù)載電容可以分布在走線電感上.在這種情況下,需要進(jìn)行估算.另一個問題領(lǐng)域可能是在較高頻率下使用TTL工業(yè)等效負(fù)載.通常在這些負(fù)載中使用的二極管不能足夠快地切換以代表實(shí)際更快的TTL技術(shù).

對于時鐘振蕩器,必須指定數(shù)字波形.必須定義預(yù)期到指定負(fù)載的邏輯電平限制.這些邏輯電平基本上由被驅(qū)動的特定設(shè)備或被驅(qū)動設(shè)備的技術(shù)來定義.必須指定上升和下降時間或OSC CRYSTAL在邏輯電平之間轉(zhuǎn)換的速度.采取這些測量的水平不必是邏輯水平.對稱性(占空比或矩形度)通常指定為輸出電壓高于在該周期內(nèi)驅(qū)動的器件的閾值電壓的時間.閾值電壓必須介于邏輯低和邏輯高之間.

對于具有正弦波輸出的SMD晶體振蕩器,必須定義輸出波形特性.正弦波輸出的幅度通常以伏特峰峰值或dBm表示.諧波失真(主輸出頻率的三倍,五倍,七倍等信號部分的幅度)以主輸出頻率以下的dB為單位指定.在某些情況下,希望指定噪聲水平或非諧波失真.這對于限制由于加倍等技術(shù)引起的失真很有用(這可能會產(chǎn)生1.5倍的失真).

所有振蕩器規(guī)格都應(yīng)將功率或電源電流限制為振蕩器可用的電流量.必須指定擊穿電壓或絕對最大電源電壓(大多數(shù)數(shù)字門要求低于7.0伏).通電后的啟動時間應(yīng)包含在規(guī)范中.另一個重要參數(shù),特別是泛音振蕩器(25MHz以上的振蕩器可能使用泛音晶體),是測試期間和應(yīng)用中電源上升到工作電壓所需的時間范圍.非常長或非常短的電源上升時間可能導(dǎo)致振蕩器啟動并在錯誤的晶體模式下工作(在基波而不是第三個泛音,或第五個泛音而不是第三個泛音).其中一些影響是由于關(guān)鍵過濾條件造成的.還涉及被稱為增益帶寬積的有源晶振特性,其在較低電壓下較低,而在較高電壓下較高.因此,這種增益帶寬在上電期間會發(fā)生很大變化.相位噪聲或相位抖動最近已成為一個重要參數(shù).相位噪聲或抖動是該時期的短期變化.可以在頻域或時域中指定該特性.實(shí)際規(guī)格將在很大程度上取決于應(yīng)用,并應(yīng)與制造商密切合作.

必須指定設(shè)備預(yù)期承受的機(jī)械沖擊和振動.此外,如果可能影響貼片振蕩器性能預(yù)期,則上面未列出的任何其他特殊應(yīng)用條件或要求應(yīng)在規(guī)范中.所需參數(shù)的一些其他示例可以是電源隔離,信號過沖或信號下沖.