Rakon用石英晶体计时

阿尔伯特·爱因斯坦说:“时间存在的唯一原因是为了不让所有事情同时发生。”一个可以 假设当他发表这个评论时，他不是在谈论同步的全球网络。

如果事件必须同步发生，时间比振荡器频率更重要。频率和 产生“定时”的石英晶体振荡器的精度并不重要，只要它们都知道确切的时间。 另一方面，如果产生定时的振荡器不能将其自身同步到参考定时 那么产生时间的振荡器频率的准确性现在是至关重要的。这 国际公认的时间标准是UTC(协调世界时),由 美国商务部下属的国家标准与技术研究所。

在电信基础设施中，所需定时精度的不同级别被定义为层次级别1至4。 最精确的，也是主要的参考源是Stratum 1，一个原子钟(通常是铯 光束或氢微波激射器),它终身保持其频率的精度小于1×10-11。下一个级别， 第2层保持其频率的准确度为每天< 1x10-10，第3层保持其频率 精确度小于3.7x10-7 每天。地层水平2通过精密OCXO(烘箱控制)实现晶体振荡器)使用SC切割晶体。地层等级3通过精确的TCXO(温度补偿晶体振荡器)。

那么这些稳定性和时间有什么关系呢？一年大约是365天x 24小时x 60分钟x 60秒= 31536000秒。如果维持时钟时间的振荡器具有1×10-6的精度 每年(1x10-6 是1 ppm[百万分之一])，那么时钟每年将增加(或减少)31.536秒。这使得原子 上例中的时钟精度在0.006秒以内，寿命长达20年，OCXO精度在0.00009秒以内 并且TCXO有源晶振达到每天0.032秒以内

DIODES晶体振荡器:为数字电子带来同步

在家里或工作中遇到的大多数电子系统将包括至少一个振荡器，该振荡器作为时钟工作，提供精确的定时、同步操作或作为频率参考。在这里，我们将了解使用石英晶体振荡器的诸多好处，并讨论可用的选择。

在基于微处理器的系统中有许多不同的时钟信号，用于执行指令、传送外部通信接口以及将数据移入和移出存储器。

虽然简单的嵌入式控制器的时钟频率可能在几兆赫左右，但PC的时钟频率通常预计为15兆赫，然后在内倍增，为CPU和其他子系统提供时钟。系统中的其他组件可能有自己的时钟要求，例如以太网控制器的25MHz时钟或实时时钟(RTC)所需的32.768kHz时钟。

此外，精确的频率参考是射频(RF)系统的先决条件，以便促进端到端通信，并确保滤除不受欢迎的噪声和信号。

什么是相位噪声?

相位噪声是指测量信号两侧的噪声频谱。相位噪声是由于信号的随机相位变化而产生的抖动的结果。信号相位或频率的电平用谱线的带宽来表示。时间的不稳定性越大，光谱线就越宽。要定义相位噪声，需要指定三个元素：

相位噪声振幅：相位噪声规范的电平或振幅以相对于载波的dB表示。这通常被表示为dBc，例如，-50dBc从载体的水平上降低了50分贝。采用这种测量方法是由于相位噪声通常随载流子电平而变化。当相位噪声随载波电平而变化时，该规范可以说明，在给定的载波电平上，相位噪声为- n dBc。

来自载波的偏移：相位噪声规范的一个重要部分是来自相位噪声为一定水平的载波的偏移。这是因为噪声水平根据来自载波的频率偏移而变化，并且频率偏移必须由部件供应商给出。通常情况下，相位噪声在靠近载波时上升得更快，并逐渐消失，直到最终到达噪声下限。偏移量为1kHz，10kHz，100kHz，100kHz石英晶振等。通常是被引用的偏移量。

测量带宽：噪声功率与带宽成正比，因此有必要说明已使用的带宽。所使用的带宽越宽，通过滤波器并被测量的噪声水平就越大。最方便的带宽是1Hz，因为它很容易将这个级别与其他带宽联系起来。因此，这种相位噪声规范格式几乎被普遍采用。频谱分析仪不能直接测量在一个1Hz的带宽，因为这将需要一个非常窄的滤波器带宽。因此，他们在更宽的带宽内测量信号，并通过数学方法调整到1 Hz带宽的水平。

ECS变频控制产品介绍

频率控制是保持数字设备时钟和时序稳定性的过程。今天所有的数字电路都需要时钟来确保进程以特定的时间间隔发生。

20世纪70年代，推出了数字手表。该设计使用kHz手表晶体来保持计时，这是我们今天仍在使用的工艺。实时时钟(RTC)在大多数处理器中用于计时，在寄存器中用作计数器。振荡器提供RF信号，TCXOs用于双向通信设备，以提供清晰的通信。

音叉晶体

水晶包装一天比一天小。目前，ECS Inc. International提供1.2x1.0毫米和1.6x1.2毫米的包装尺寸。在全球范围内，最常见的晶体封装尺寸为3.2x2.5毫米。32.768K手表晶体也变得越来越小，最常见的尺寸为3.2x1.5毫米或1.2x1.0毫米。虽然较小封装尺寸的销量每年都在增长，但降低BOM成本的需求往往是最重要的。因此，像我们的CSM-7X (5PX)这样的HC-49 SM包装仍然是全球最畅销的。晶体最常用于处理器。它们需要PCB上的匹配电容来构成振荡器环路。

振荡器

IQD石英晶体计时记录，自推出以来，32.768K晶振微型手表水晶已成为最受欢迎的计时保持参考。本应用说明旨在为石英晶体在计时应用中的应用提供一些指导。

在几乎所有的情况下，为了方便和成本，设计师都希望使用简单的逻辑振荡器门应用。通常适用于这种类型的设计的标准是，它应该是准确、成本低、功耗低。使用手表石英晶体和CMOS逻辑都可以满足所有这些标准。

在CMOS振荡器电路中，功耗随频率的增加而增加，因此将操作频率降低到最小值是有意义的；这就是选择32.768kHz的原因。降低CMOS电路中的功耗的第二种方法是减少被驱动的任何负载的大小。部分是出于这个原因，手表晶体的设计通常是在12.5 pF的负荷下工作，而不是更常见的20或30pF。它也与： (a)使用的CMOS类型在低电压下耗尽蒸汽，除非使用低晶体负载电容；(b)保持晶体驱动水平低，同时保持足够的逆变器输入电压，(c)允许使用一个非常小的微调电容器，同时仍然提供必要的微调范围。

PETERMANN-TECHNIK彼得曼晶振提供最广泛的32.768kHz解决方案组合，包括石英晶体、石英晶体和硅振荡器以及RTC，推荐用于要求低成本、高性能、高质量产品的所有应用。

32.768kHz石英晶体可在-40/+85°C的标准温度范围内以10至20ppm的频率容差在25°C下交付，根据AECQ200或AECQ100的汽车解决方案可应要求提供。

32.768kHz微型贴片硅振荡器推荐用于电池驱动解决方案，如蓝牙低功耗、物联网、可穿戴设备、RTCs、移动通信、智能计量、智能住宅、商业、医疗和工业应用等。2.0x1.2mm外壳允许使用相同的焊盘布局尺寸直接替换2012系列的石英晶振。

SMD硅32.768kHz振荡器具有独特的超低功耗特性，功耗小于1.0A，频率容差非常小，从5ppm到10ppm，温度稳定性优于石英晶体和32.768 kHz石英晶体振荡器，可提供高精度32.768kHz时钟，功耗极低，价格低廉。

标准外壳尺寸为1.5x0.8mm毫米或2.0x1.2mm毫米，视型号而定。与石英晶体不同，ULPO和ULPPO系列能够通过LVCMOS兼容输出信号为多个IC(MCU、RTC、ble等)提供时钟。)同时，增加了更大的元件放置灵活性，并消除了外部负载电容，从而节省了额外的元件数量、电路板空间和成本(PCB、组装、搬运、库存等)。).例如，与使用32.768kHz石英晶体相比，在BLE解决方案中使用ULPO或ULPO可节省约60%的系统能源。