本文檔的目的是提供一份經過測試并符合Silicon Labs高性能抖動使用條件的晶體、TCXO和OCXO清單
衰減器和時鐘發生器。對本文件的更改將附有流程變更通知(PCN)。
此處提供的信息基于測試樣本。客戶應隨著時間的推移監控規范合規性和質量。客戶還應驗證
所選的晶體或振蕩器與它們的應用非常匹配。
有關外部參考布局建議,請參閱相關數據表、參考手冊和應用說明“AN905:Si534x外部參考:優化性能”。
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高性能抖動衰減器和時鐘發生器的推薦晶體、TCXO和OCXO參考手冊
推薦水晶
1.推薦水晶
定時晶體(XTAL)是指利用壓電效應工作的石英晶體:其兩端的電壓會引起機械擾動,進而導致其兩端產生電壓。XTAL需要由電路驅動以維持其振蕩。這提供了一個穩定的頻率源,并在鎖相環中用作參考。
下表列出了目前推薦的XTAL。符合本文件所述規格的XTAL可提交給Silicon Labs,以供將來與Si534x/7x/9x/83/84/88/89時鐘一起使用。此表中的大多數零件號都是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息,以便在供應商網站上進行搜索。用戶還可以直接聯系供應商,詢問列出的具體零件號。
表1.1。所有Si534x/7x/9x/83/84/88/89設備的推薦XTALS
Supplier | PartNo | PaitFamily | Freg (MHz) | Initia Tol (±ppm) | AccuracV Over-40to +85℃ (±ppm) | CO,Max DF | ESR MaxQ | CLpF | Testedover IempforAc- tivityDips? | Drive Level (uW | CaseSize (mm) |
Connor Winfield | CS-043 | CS-043 | 48 | 15 | 25 | 2.0 | 20 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Connor Wnfied | CS-044 | CS-044 | 54 | 15 | 25 | 2.0 | 20 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Hosonic | E3548.000F08M22SI | E3SB | 48 | 20 | 20 | 1.5 | 25 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Hosonic | E2548.000F08M22SI | E3SB | 48 | 20 | 20 | 1.5 | 25 | 8 | No | 200 | 2.5x2.0 |
Hosonic | E3SB54.000F08M22SI | E3SB | 48 | 20 | 20 | 1.5 | 25 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Hosonic | E3SB54.00.0F08M225 | E3SB | 48 | 20 | 20 | 1.5 | 25 | 8 | No | 200 | 2.5x2.0 |
Kyocera | CX3225SB48000D0FPJC1 | CX3225SB | 48 | 10 | 15 | 2.0 | 23 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
Kyocera | CX3225SB48000D0WPSC1 | CX32255B | 48 | 15 | 30 | 2.0 | 23 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
Kyocera | CX3225SB48000D0WPTC1 | CX32255B | 48 | 30 | 60 | 2.0 | 23 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Kyocera | CX3225SB54000D0FPJC1 | CX3225SB | 54 | 10 | 15 | 2.0 | 23 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
Kyocera | CX3225SB48000D0FPJC1 | CX3225SB | 54 | 15 | 30 | 2.0 | 23 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
Kyocera | CX3225SB48000D0WPSC1 | CX32255B | 54 | 30 | 60 | 2.0 | 23 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
NDK | NX3225SA-48.000M-CS07559 | NX3225SA | 48 | 20 | 30 | 1.8 | 23 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
NDK | NX3225SA-54.000M-CS07551 | NX3225SA | 54 | 20 | 30 | 1.8 | 23 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Taitien | S0242-X-002-3 | S0242 | 48 | 20 | 20 | 2.0 | 23 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
Taitien | S0242-X-001-3 | S0242 | 54 | 20 | 20 | 2.0 | 23 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
TXC | 7M48070012 | 7M | 48 | 10 | 15 | 2.0 | 22 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
TXC | 7M48072002 | 7M | 48 | 10 | 15 | 2.0 | 22 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
TXC | 7M48072001 | 7M | 48 | 20 | 30 | 2.0 | 22 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
TXC | 7M54070010 | 7M | 54 | 10 | 15 | 2.0 | 22 | 8 | No | 200 | 3.2x2.5 |
TXC | 7M54072001 | 7M | 54 | 20 | 30 | 2.0 | 22 | 8 | Yes | 200 | 3.2x2.5 |
TX0 | 7M54072002 | 7M | 54 | 20 | 30 | 20 | 22 | 8 | Yeo | 200 | 32×2.5 |
TX0 | 7M54072003 | 7M | 54 | 10 | 15 | 2.0 | 15 | 8 | Yeg | 200 | 3.2×25 |
TX0 | 7M54072004 | 7M | 54 | 10 | 15 | 20 | 15 | 8 | Yeo | 3001 | 3.2x25 |
8ward | XTL571500-8315-006 | 54 | 50 | 50 | 20 | 20 | 8 | No | 200 | 32×2.5 | |
8ward | XTL571500-8315-007 | 54 | 50 | 50 | 2.0 | 20 | 8 | No | 200 | 2.5x2.0 | |
Note: 1.WhentheESRmaxs100,aXTALratedto300jwiarequirndIftheE8Rmaxis150,aXTALratedto350jsjequirnd |
有關XTAL規格以及如何為您的應用選擇最佳XTAL的信息,請參閱附錄A。一般來說,滿足附錄a中ESR與C0數字要求且具有適用數據表中規定的最大額定功率的XTAL保證會振蕩。
對于Silicon Labs Si534x/7x/9x P/Q級器件,請選擇總壽命精度低于100ppm的XTAL。這個數字包括初始偏移、高溫(85°C)下的老化、溫度穩定性、拉拔靈敏度、回流效應和活性下降。
某些應用可能需要在整個溫度范圍內逐步測試的XTAL,以確保XTAL諧振頻率在任何2°C溫差下的變化都是有界的。這被稱為活動下降測試,可能會增加XTAL的成本。Si534x/7x/9x/83/84/88/89產品設計用于正常測試的XTAL和活性浸漬測試的XTALs。
XTAL驅動電路和布局建議請參考相關數據表、參考手冊和AN905。
2.推薦的振蕩器
最基本和最精確的定時基準是XTAL。然而,僅靠XTAL無法維持振蕩以提供穩定的時鐘。需要添加驅動電路以獲得連續穩定的振蕩。這形成了一個基本的XTAL振蕩器(XO)。XTAL振蕩器基于其可調性和溫度穩定性有許多不同的版本。
有關XTAL振蕩器規格以及如何為您的應用選擇最佳XO的信息,請參閱附錄B。
2.1推薦地層3/3E OCXO/TCXO
下表列出了已批準與Si534x/7x/8x/9x系列成員一起使用的低頻Stratum 3 TCXO和Stratum 3E OCXO。這些器件,如Si5348,具有與XA-XB接口不同的單獨參考時鐘輸入。
此表中的一些零件號是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息,以便在供應商網站上進行搜索。用戶還可以直接聯系供應商,詢問列出的具體零件號。
表2.1。推薦的第3/3E層振蕩器
Supplier | PartNumber | PartFamily | TCXO/ocXO | FreouEn (MHz | tklitoVE Temp(epb) | TempfC) | Stratum | Package |
Conngr Winfield | OH300-50503CF-012.8M | OH300 | oCX0 | 12.800 | 5 | 0+70 | 3E | 2225.4 |
Conngr Winfield | OH300-51003CF-012.8M | OH300 | oCX0 | 12.800 | 10 | -40/+85 | 3E | 22×25.4 |
Epson | OG2522CAN CSGJHG 12.8000MB | 0G2522CAN | oCX0 | 12.800 | 10 | -40/+85 | 3E | 22×25.4 |
NDK | NH14M09WA-12.8MHNSA3540A | NH14M09WA | 0cX0 | 12.800 | 10 | -20/+70 | 3E | 9x15 |
NDK | NT14M09TA-12.8MHNSA3543A | NH14M09TA | 0CXO | 12.800 | 20 | -40/+85 | 3E | 9x15 |
Rakon | STP3158LF1 | ROX252254 | 0CXO | 12.800 | 10 | -40/+85 | 3E | 22x25.4 |
Rakon | STP3268LF2 | ROX3827T3 | 0CXO | 10.000 | 1 | -40/+85 | 3E | 22x25.5 |
Conngr Wmfe | T100F-012.8M | T100 | TCX0 | 12.800 | 100 | 0/+70 | 3 | 5x7 |
Conngr Winfield | T200F-012.8M | T200 | TCX0 | 12.800 | 200 | -40/+85 | 3 | 5x7 |
Epson | TG-5500CA-08N 12.8000MB | TG-5500CA | TCX0 | 12.800 | 280 | -40/+85 | 3 | 5x7 |
NDK | NT7050BC-12.8MHNSA3517A | NT70508C | TCX0 | 12.800 | 280 | -40/+85 | 3 | 5x7 |
Rakon | E6127LF | RPT7050A | TCX0 | 12.800 | 280 | -20/+70 | 3E | 5x7 |
Rakon | E6518LF | RPT5032J | TCX0 | 12.800 | 280 | -40/+85 | 3E | 5x3 |
注: 1.STP3158LF用于Sicon實驗室ITU和Jeloordg標準的合規性測試 2.STP3258L具有優異的溫度和相位穩定性,改善了某些應用中可能需要的MTIE TDEV噪聲產生性能 spplcstions |
2.2推薦的第3層高頻TCXO
下表列出了高頻Stratum 3 TCXO,當在XA輸入端連接時,這些TCXO已被批準與Si534x/8x/9x系列一起使用。請參閱相應的TCXO至XA輸入接口電路參考手冊。
此表中的一些零件號是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息,以便在供應商網站上進行搜索。用戶還可以直接聯系供應商,詢問列出的具體零件號。
Table 2.2. Recommended Stratum 3/3E TCXOs
Supplier | PaitNumber | PartFamily | TCXO/0CXO | Freguency (MHz) | Stability 0verTemp (±ppm) | Temp(C) | Package Size(mm |
Epson | TG-5500CA-68N 49.1520MB | TG-5500CA | TCX0 | 49.152 | 0.25 | -40to85 | 5x7 |
Epson | TG-5500CA-67N 40.0000MB | TG-5500CA | TCXO | 40.000 | 0.25 | -40to85 | 5x7 |
NDK | NT7050BB-40M-ENA4199B | NT70508B | TCX0 | 40.000 | 1 | -40to85 | 5x7 |
Rakon | 513872 | RTX7050A | TCX0 | 40.000 | 0.28 | -40to 85 | 5x7 |
2.3推薦的XO
下表是已批準在XA輸入端連接時與Si534x/8x/9x系列一起使用的XO列表。有關XO到XA輸入接口電路,請參閱相應的參考手冊。
此表中的一些零件號是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息,以便在供應商網站上進行搜索。用戶還可以直接聯系供應商,詢問列出的具體零件號。
表2.3。推薦XO
Supplier | PartNo | PartFamily | Frea(MHz | StabilityoverTemp (±ppm) | Temp(C) | Application | PackageSize(mm) |
NDK | NZ2520SDA | NZ2520SDA | 54 | 30 | -40to 105 | Wireless | 2.5x2.0 |
TXC | 7X54070001 | 7X | 54 | 30 | -40to 105 | Wireless | 3.2x2.5 |
高性能抖動衰減器和時鐘發生器的推薦晶體、TCXO和OCXO參考手冊
附錄A——如何為您的應用程序選擇合適的XTAL
3.附錄A——如何為您的應用選擇合適的XTAL
選擇XTAL需要研究XTAL的屬性和性能。本節的目的是列舉XTAL的屬性及其對最終性能的影響。XTAL通過壓電效應工作,因此XTAL的電氣和機械方面都在決定其是否適用于給定目的方面發揮作用。
數據表電氣規格頻率:
XTAL的標稱工作頻率由XTAL模型中的內部L-C諧振決定,如下文XTAL等效模型一節所述。XTAL可以在基頻或基頻的泛音下工作。基本XTAL通常具有更好的抖動和相位噪聲性能。
頻率精度:
構造和制造過程決定了XTAL的精度和性能。這些因素可以根據它們從XTAL的理想工作點引起的變化進行分析。
頻率誤差是一個累積值,是多個因素的組合。該數字需要在Si534x/7x/8x/9x規定的限制范圍內,以確保PLL正常工作和規定的性能。精度以百萬分率(ppm)或十億分率(ppb)表示。
ppm誤差=((實際頻率-理想頻率)/理想頻率)x106
ppm誤差=((實際頻率-理想頻率)/理想頻率)x109
由于XTAL精度直接影響自由運行期間的輸出精度,因此XTAL誤差對溫度漂移和總ppm誤差的控制非常重要。影響頻率精度的因素有:
?初始偏移或頻率容差:XTAL生長中的雜質、切割過程中的不精確性和加工XTAL的不均勻厚度導致一批XTAL的標稱振蕩頻率略有不同。通常在25°C的典型室溫下指定。
?溫度下的頻率穩定性:XTAL振蕩頻率隨溫度呈三階函數變化。數據表規范給出了25°C下初始頻率上下的最小和最大變化。
?老化:XTAL是機電設備,因此會因許多內部和外部因素而老化。老化通常在操作的最初幾個小時內更高,隨著時間的推移會減慢。由于老化是以多種方式指定的,因此最合適的值是XTAL在系統中承受的最高溫度下的長期老化規范。
?拉動靈敏度或拉動能力或CL不匹配XTAL的振蕩頻率取決于負載電容,并將受到負載電容器在溫度范圍內的容差的影響。它通常以電容變化的ppm/pF表示。
?高溫回流的影響:回流過程使XTAL經受高溫焊接,然后冷卻。這可能會導致頻率(以ppm為單位)的小幅偏移。本規范還可能列出在測量中考慮了多少回流,以考慮返工。
?活動傾角(頻率擾動):XTAL振蕩水平在整個溫度范圍內變化很小,通常稱為“活動傾角”。對于性能最高的應用,這些可能需要在應用中使用之前由XTAL制造商進行測試。然而,許多應用程序不需要這種額外的測試。
總頻率誤差是除了參考時鐘中的誤差之外的這些單獨誤差的總和。
讓我們考慮一個例子來了解如何計算總誤差。假設48 MHz XTAL的頻率容限為±13 ppm,溫度范圍內的頻率穩定性為±30 ppm,在115°C下的長期老化為±15 ppm,牽引靈敏度為17 ppm/pF,頻率擾動為±2 ppm,回流后的頻率漂移為±2 ppm。假設負載電容器的容差為1.2 pF,對于8 pF的標稱值,這是15%的合理估計。
XTAL的總誤差是所有這些因素的總和,即13+30+15+(1.2*17)+2+2=82.4ppm。
工作溫度:這是根據數據表規范保證XTAL運行的溫度范圍。該溫度范圍應足夠寬,以滿足預期的系統工作溫度范圍。
XTAL等效模型
石英XTAL可以電氣建模為串聯RLC,并聯電容指示連接,如下圖所示。
圖3.1。XTAL符號及其等效電氣模型
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