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310MHz振蕩器技術(shù)的抖動(dòng)比較
許多石英晶體振蕩器的型號(hào)都是高頻率范圍,常見(jiàn)的高頻點(diǎn)有100.000MHz,125.000MHz,156.000MHz,156.250MHz,200.000MHz等,在振蕩器系列里,高頻晶振比低頻的更容易實(shí)現(xiàn)低抖動(dòng)和低相噪.今天我們主要來(lái)分析310.000MHz的抖動(dòng)比較,310M并不是一個(gè)很常見(jiàn)的振蕩器頻率,但是可以滿足低抖動(dòng)晶振的條件,我們將通過(guò)三種技術(shù)來(lái)比較310MHz振蕩器的抖動(dòng)性能.
抖動(dòng)受振蕩器內(nèi)部的許多變量的影響.這些變量的大部分是與我們看到的相同的源,導(dǎo)致頻率的長(zhǎng)期變化,例如電容隨溫度的變化,傳播延遲隨溫度和電壓的變化,晶振隨溫度變化的頻率變化等.頻率變化的量是取決于該單元所經(jīng)受的條件.通過(guò)比較晶體移動(dòng)量與電路負(fù)載電容(定義為可拉性)的給定變化,可以比較晶體技術(shù)對(duì)這些變量的靈敏度.選擇了三種技術(shù)進(jìn)行比較:
1.傳統(tǒng)的大塊晶體在第5次泛音響應(yīng)中運(yùn)行;
2.表面聲波(SAW)晶體;
3.反向臺(tái)面晶體在基本響應(yīng)上運(yùn)行(倒置臺(tái)面有點(diǎn)描述性)蝕刻掉大塊晶體中心以獲得非常高頻率的基頻而不損失低頻大塊晶體的強(qiáng)度的過(guò)程.由于每種有源晶振技術(shù)的特性隨頻率而變化,因此選擇固定的310MHz用于比較目的.
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全部為310MHz |
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技術(shù) |
分流帽 |
運(yùn)動(dòng)帽 |
可調(diào)性 |
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第五泛音體晶體 |
(pF) |
(FF) |
(140pF至160pF) |
|
2.19 |
0.0876 |
0.04ppm |
|
|
SAW |
4.3 |
2.38 |
1.01ppm |
|
倒置臺(tái)面塊狀晶體 |
6.081 |
28.683 |
11.82ppm |
從這個(gè)比較中,第五泛音塊狀晶體將是最硬的或最不可能隨著電路的變化而移動(dòng),SAW進(jìn)入第二,倒置的臺(tái)面是最差的.因此,假設(shè)所有三種石英晶體類(lèi)型的電路相同,則與SAW和倒置臺(tái)面類(lèi)型相比,第五泛音晶體的抖動(dòng)將更低.
其他因素也可能導(dǎo)致給定設(shè)計(jì)的抖動(dòng)問(wèn)題.電路復(fù)雜性和特定的振蕩器設(shè)計(jì)配置(所選的實(shí)際電路及其工作的負(fù)載電容)可能導(dǎo)致抖動(dòng)變化.Oscillator封裝內(nèi)部的電源去耦將有助于減少由電源噪聲引起的抖動(dòng).通過(guò)金屬封裝或金屬蓋(創(chuàng)建法拉第屏蔽)的EMI屏蔽將減少來(lái)自周?chē)鷧^(qū)域的EMI的影響.
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