Oscylatory krzemowe oferują programistom i menedżerom łańcucha dostaw wszystko, co musi być w stanie zrobić nowoczesny komponent. Ekstremalna wszechstronność, ekstremalna wytrzymałość i długowieczność z MTBF wynoszącym ponad 500 milionów godzin, ekstremalna dokładność w połączeniu z bardzo małymi obudowami i bardzo korzystnymi cenami.
Oscylatory krzemowe firmy PETERMANN-TECHNIK są bezpośrednimi zamiennikami oscylatorów kwarcowych i mogą być używane nawet bez przeprojektowywania płytki drukowanej. Oprócz oszczędności kosztów, użytkownik korzysta z 30-krotnie dłuższej żywotności, a także wyższej odporności na wstrząsy i wibracje, co sprawia, że jego aplikacja jest znacznie bardziej odporna na awarie.
Rewolucyjne układy XO i TCXO o ultraniskim poborze mocy 32,768 kHz z obudowami o wymiarach 1,5 x 0,8 mm i 2,0 x 1,6 mm charakteryzują się wyjątkowo niskim poborem prądu poniżej 1 µA i są dostępne ze stabilnością od ±5 ppm w zakresie temperatur od -40°C do +85°C. Zmniejszając amplitudy, można jeszcze bardziej obniżyć pobór mocy i idealnie dostosować go do aplikacji. Ze względu na bardzo niski pobór mocy, ULPO i ULPPO dostępne w zakresie VDD od 1,2 do 3,63 VDC są bardzo odpowiednie do stosowania w aplikacjach zasilanych bateryjnie, takich jak IoT, wearable, GPS, RTC, taktowanie µP, inteligentne pomiary, inteligentne obudowy, smartfony, tablety, monitory zdrowia i dobrego samopoczucia, sportowe kamery wideo, klawiatury bezprzewodowe, przemysłowe (również w wysokich temperaturach otoczenia), komputery wbudowane, produkty konsumenckie, motoryzacja i wiele innych.
Zminimalizowane zużycie energii
Standardowe układy XO o niskim poborze mocy (seria LPO) w zakresie częstotliwości od 0,2 do 137 MHz charakteryzują się również bardzo niską ceną, bardzo niskim zużyciem energii, bardzo precyzyjną standardową stabilnością częstotliwości ±20 ppm przy -40/+85 °C i doskonałymi wartościami jitteru. Zachowanie LPO w zakresie EMI jest 54 razy lepsze niż w przypadku porównywalnego oscylatora kwarcowego. Układy LPO, które są dostępne w zakresie VDD od 1,5 do 3,63 VDC, charakteryzują się poborem prądu na poziomie 4,8 mA przy częstotliwości 137 MHz. Kwarcowy oscylator XO wymaga około 40 mA w porównywalnych warunkach. W zakresie od 1 do 110 MHz, LPO wymagają tylko 3,4 mA i są również dostępne z funkcją oszczędzania energii. W trybie czuwania, pobór mocy LPO dostępnych w standardowych obudowach (2,0 x 1,6; 2,5 x 2,0; 3,2 x 2,5; 5,0 x 3,2 i 7,0 x 5,0 mm) wynosi zaledwie 0,6 µA. W przypadku nowych projektów, PETERMANN-TECHNIK sugeruje stosowanie LPO w obudowach 2,0 x 1,6 mm lub 2,5 x 2,0 mm, ponieważ obudowy te są znacznie tańsze niż oscylatory kwarcowe o tym samym rozmiarze lub oscylatory kwarcowe w większych obudowach ceramicznych o wymiarach 5,0 x 3,2 mm lub 7,0 x 5,0 mm. Ponadto w tych obudowach można tworzyć układy krzyżowe z innymi wersjami oscylatorów (np. oscylator małej mocy z oscylatorem małej mocy o rozproszonym widmie) bez konieczności tworzenia nowego układu.
Jeden oscylator, dwie częstotliwości
Nie ma problemu z wysoce innowacyjną serią LPO-2. Seria LPO-2 może generować dwie częstotliwości w zakresie od 1 do 110 MHz, które można wywołać za pomocą styku wyboru częstotliwości. Wybierane częstotliwości wyjściowe to F0 (częstotliwość główna) lub podzielona częstotliwość częstotliwości głównej. Częstotliwości dzielone F0/2, F0/3, F0/4 lub F0/8 mogą być generowane z F0. Na przykład 50/25 MHz dla Ethernetu, 24,576/12,288 MHz dla audio, 54/27 MHz dla wideo, 66/33 MHz dla CPU lub 48/24/12 MHz dla aplikacji USB. Starzenie wynosi ±1 ppm po pierwszym roku, a zatem jest na poziomie TCXO. Standardowa stabilność wynosi ±20 ppm powyżej -20/+70°C lub ±25 ppm powyżej -40/+85°C. Nie trzeba dodawać, że wartości jittera na poziomie 0,8 ps są najlepsze w branży. Dzięki LPO-2, bardzo proste wielokrotne użycie oscylatora o dwóch różnych częstotliwościach może zaoszczędzić znaczne koszty rozwoju, kwalifikacji, komponentów, zaopatrzenia i infrastruktury.
Niezwykle niski dryft częstotliwości
Gama produktów Silicon Oscillator Technology obejmuje również serię UPO (niskokosztowe oscylatory o ultra wysokiej wydajności) oraz serię HTLPO (oscylatory wysokotemperaturowe). W zakresie temperatur od -40°C do 125°C oscylatory te oferują niezwykle niski dryft częstotliwości wynoszący ±20 ppm; wersje zgodne z normą motoryzacyjną AECQ100 oferują nawet ±25 ppm w zakresie temperatur od -55°C do 125°C. Takie klasy dokładności nie są możliwe w przypadku konwencjonalnie produkowanych oscylatorów kwarcowych. Niezawodność oscylatorów krzemowych jest również 30 razy wyższa niż oscylatorów kwarcowych. Z punktu widzenia firmy PETERMANN-TECHNIK, coraz więcej oscylatorów o bardzo wysokiej dokładności w bardzo małych obudowach będzie wykorzystywanych, szczególnie w takich obszarach jak "Systemy informacyjno-rozrywkowe", "Sieci w pojazdach", "Wykrywanie kolizji" i "Kontrola biegów". Oprócz niezwykle wysokiej odporności na wstrząsy i wibracje oraz bardzo niskich wartości stabilności częstotliwości, bardzo korzystne ceny są interesujące nie tylko dla klientów z branży motoryzacyjnej.
Oscylatory dla sieci i komputerów
Technologia oscylatorów krzemowych PETERMANN-TECHNIK wyznacza również nowe standardy dla różnicowych XO, VCXO i VCTCXO. Próbki i małe partie wersji dostępnych w wersjach LVPECL i LVDS w zakresie częstotliwości od 1 do 800 MHz mogą być dostarczone w ciągu jednego dnia. Co więcej, oscylatory te mają również doskonałą stabilność częstotliwości ±10 ppm w zakresie temperatur od 0 °C do 70 °C i ±15 ppm w zakresie temperatur od -40 °C do 85 °C. Wartości jittera są niezwykle niskie i wynoszą 0,3 ps, dzięki czemu idealnie nadają się do stosowania m.in. w sieciach Ethernet 10 GB zgodnie z IEEE802.3-2005 i aplikacjach telekomunikacyjnych. Starzenie na poziomie ±5 ppm po 10 latach jest niższe niż w przypadku TCXO na bazie kwarcu. Sprawia to, że oscylatory te nadają się do zastosowań takich jak sieci i komputery, serwery i pamięci masowe, SONET, SATA, SAS, PCI Express, routery, w pełni buforowane pamięci DIMM i produkty światłowodowe. Próbki i małe partie z tego obszaru mogą być również dostarczone w ciągu jednego dnia.
Szerokie spektrum częstotliwości
Przetworniki VCXO charakteryzują się bardzo szerokim spektrum częstotliwości od 1,0 do 625 MHz z zakresem podciągania do ±1600 ppm. Można wybrać stabilność częstotliwości od ±10 ppm do ±50 ppm w temperaturach -40/+85 °C, a starzenie długoterminowe wynosi ±5 ppm po 10 latach. Oscylatory VCXO, podobnie jak oscylatory VCTCXO i oscylatory Stratum 3, zostały zaprojektowane z myślą o doskonałych parametrach jitteru, maksymalnej zmienności, ekstremalnej wytrzymałości i bardzo korzystnych cenach.
Oscylatory widma rozproszonego
Gamę produktów Silicon Oscillator Technology uzupełniają oscylatory widma rozproszonego o niskiej mocy i wysokiej wydajności (seria LPSSO) w standardowym zakresie częstotliwości od 1 do 220 MHz. Rozrzut środkowy wynosi od ±0,125 do ±2,0%, a rozrzut dolny od -0,25% do -4%, dzięki czemu oscylatory SSPO mogą być stosowane w aplikacjach telekomunikacyjnych, skanerach, drukarkach, kopiarkach, kontrolerach interfejsów, kartach graficznych, PCI, procesorach, dekoderach, wyświetlaczach LC i wszystkich innych aplikacjach o krytycznym znaczeniu dla kompatybilności elektromagnetycznej. Zakres napięć VDD wynosi od 1,8 do 3,63 VDC. Oscylatory widma rozproszonego są dostępne w obudowach od 2,5 x 2,0 mm do 7,0 x 5,0 mm, przy czym obudowa 2,5 x 2,0 mm jest zalecana do nowych rozwiązań ze względu na bardzo korzystną cenę.
Przełączany rozrzut
W niektórych wersjach rozrzut można również wyłączyć. Stabilność częstotliwości bez spreadu wynosi ±25 ppm w temperaturach -40/+85°C w połączeniu z bardzo niskim jitterem między cyklami wynoszącym 30 ps. Deweloper ma zatem możliwość włączenia zdefiniowanego spreadu. Pozwala to znacznie obniżyć koszty rozwoju, komponentów, przechowywania i zaopatrzenia, ponieważ ten sam oscylator może być używany w szerokiej gamie aplikacji w siedzibie klienta - z lub bez spreadu. Podobnie jak wszystkie inne produkty z gamy oscylatorów krzemowych, grupa produktów oscylatorów widma rozproszonego również oferuje niemal nieograniczone możliwości zastosowań.
Próbkowanie i małe serie w ciągu jednego dnia
Nie tylko duża liczba częstotliwości jest dostępna z magazynu w różnych obudowach, ale także terminy produkcji wynoszące od 3 do 5 tygodni dla wszystkich produktów mieszczą się w bardzo wąskich ramach czasowych. Próbki i małe serie ULPO i ULPPO o częstotliwości 32 768 kHz, LPO, UPO, HPTLPO, VCXO, LPSSO, oscylatorów różnicowych itp. mogą zostać wysłane tego samego dnia, w którym zostanie złożone zamówienie.
Dlaczego zamienniki kwarcowe?
Niedrogi oscylator krzemowy o wymiarach 2,0 x 1,6 mm2 może taktować kilka układów scalonych jednocześnie. Jego stabilność częstotliwości wynosi maksymalnie ±20 ppm w temperaturach od -40 do +85 °C i maksymalnie ±25 ppm w temperaturach od -55 do +125 °C w zakresie częstotliwości od 1 do 220 MHz. Kwarc nie! Kryształ 2,0 x 1,6 mm jest dostępny od 20 MHz, w obudowie 2,5 x 2,0 mm tylko od 12 MHz. W zależności od obudowy i częstotliwości, te mini kryształy SMD mają rezystancję od 250 do 60 omów (od 12 do 64 MHz). Inżynierowie aplikacji w PETERMANN-TECHNIK bardzo często stwierdzają na podstawie codziennych analiz obwodów klientów, że ujemne rezystancje wejściowe stopni oscylatora, które mają być taktowane, nie są wystarczająco duże, aby osiągnąć wystarczające bezpieczeństwo reakcji przejściowej przy użyciu tych bardzo małych kryształów o wysokiej impedancji. Klienci z branży motoryzacyjnej wymagają nawet współczynnika bezpieczeństwa >10! Nawet w zastosowaniach niezwiązanych z motoryzacją nie jest już możliwe osiągnięcie wystarczająco wysokich współczynników bezpieczeństwa przy użyciu bardzo małych kryształów kwarcu ze względu na bardzo wysokie rezystancje. Co więcej, nawet bardzo mały kryształ nadal wymaga co najmniej dwóch zewnętrznych pojemności obwodu po GND, jeśli nie nawet zewnętrznego rezystora. Wszystko to wymaga miejsca na płytce drukowanej, którego użytkownicy często po prostu nie mają lub nie będą już mieć na kolejnym etapie miniaturyzacji. Oscylator o wymiarach 2,0 x 1,6 mm wymaga zaledwie 3,2 mm² miejsca na płytce drukowanej. Nic więcej nie jest potrzebne. Rozwiązanie to jest niezwykle elastyczne, bardzo tanie, niezwykle trwałe i po prostu niezbędne na kolejnym etapie miniaturyzacji. Kolejną kwestią, którą należy wziąć pod uwagę, są często bardzo wysokie poziomy wysterowania od >400 µW do 1 mW, a nawet więcej. Wielu użytkowników bardzo często nawet nie zdaje sobie sprawy, jak wysokie są poziomy wysterowania w ich obwodach, ponieważ wartość ta nie jest łatwa do prawidłowego pomiaru. Te wysokie poziomy wysterowania bardzo przeciążają mały kryształ i mogą drastycznie skrócić jego żywotność. Wysokie poziomy wysterowania i tak nie stanowią problemu dla mikrooscylatora. Wystarczy przełączyć CLK-OUT na XIN stopnia oscylatora i gotowe.
Dobra rada od specjalisty od taktowania
Aby zaoszczędzić koszty na wiele sposobów, pierwszą rzeczą, którą należy rozważyć podczas opracowywania nowego produktu, jest taktowanie. Które układy scalone powinny być używane, jak można je umieścić bardzo blisko siebie, aby kilka układów scalonych mogło być taktowanych jednocześnie za pomocą mikro-oscylatora, unikając w ten sposób wielokrotnego użycia kryształów i oscylatorów kwarcowych? Jak można uniknąć zakłóceń elektromagnetycznych? Inżynierowie aplikacji w PETERMANN-TECHNIK mogą zapewnić pomoc i doradztwo oraz natychmiast zaprezentować i wypróbować odpowiednie rozwiązanie produktowe dla klienta z niezwykle szerokiego i głębokiego portfolio produktów.
W oparciu o wysoce innowacyjną technologię oscylatorów krzemowych, firma PETERMANN-TECHNIK oferuje bardzo szeroką gamę różnych oscylatorów, takich jak oscylatory o ultra niskiej mocy, oscylatory o ultra niskiej mocy, oscylatory o wysokiej temperaturze i niskiej mocy, różnicowe XO, VCXO i VCTCXO do 800 MHz, VCXO, VCTCXO, oscylatory Stratum 3 i oscylatory Spread Spectrum. Wysoce innowacyjne rozwiązania oscylatorów są dostępne w zakresie częstotliwości od 1 Hz do 800 MHz w zakresie temperatur od -55 °C do 125 °C, w zależności od komponentu.
PETERMANN-TECHNIK dąży do dalszego umacniania swojej pozycji wyspecjalizowanego partnera w zakresie komponentów do określania częstotliwości i oferowania swoim klientom niezwykle krótkiego czasu wprowadzania produktów na rynek oraz redukcji kosztów rozwoju, kwalifikacji, komponentów, zaopatrzenia i infrastruktury dzięki najwyższej jakości i niezwykle innowacyjnym produktom w połączeniu z bardzo obszernym katalogiem usług technicznych oraz systemami cenowymi i logistycznymi dostosowanymi do łańcucha dostaw, a także doskonałą jakością produktów.
Więcej informacji można znaleźć na stronie:
Oscylatory krzemowe Przegląd produktów
Opublikowany jako artykuł specjalistyczny w elektronik industrie 12/2014
W samą porę z oscylatorami krzemowymi
Pytania techniczne:
Telefon: 0 81 91 / 30 53 95
E-mail: info(at)petermann-technik.de
