硅频率控制器(SFC) 晶体替代市场的宠儿
1% |
12.910 |
13.090 |
6 |
5% |
12.550 |
13.450 |
28 |
10% |
12.100 |
13.900 |
56 |
20% |
11.200 |
14.800 |
112 |
在很多应用场合,电容精度取5%,从上表可看出它对频率精度的影响可达到28PPM。这在设计中容易被忽略的。
5) 其他因素:如回流焊接的影响,湿度的影响,大气压的影响等。这些因素影响不大,不再这里详述。
晶体振荡总的频率精度就是上述五个方面之和。
硅频率控制器(SFC)
SFC原理
由于石英材料及其振荡原理的局限性,近年来,人们不断探索用新技术来替代它。如MEMS技术,但是它的中心振荡频率不是很高(如16MHz)所以如果需要高的频率输出,必须经过一级PLL,增加了成本,相位噪音和功耗。
IDT在这一领域做了深入的研究,采用专利的CMOS谐波振荡器(CHO),推出了全硅频率控制器。它的核心是一个高频的振荡模块,根据设置不同的分频系数可得到不同的输出频率。这样,既不需要石英做为振荡源,也不需要PLL做倍频。
SFC工作状态需要电源而晶体不需要。但是,由于ASIC必须提供晶体起振电路,所以晶体也相应地增加了ASIC的能耗。
硅频率控制器(SFC)的参数
精度
硅频率控制器的频率公差在50PPM。-20-70°C频率温度特征是50PPM。硅频率控制器不使用石英,所以没有老化方面的问题。精度只需考虑两个方面即可。可参照以下表2中的例子。晶体精度的取值请参照前文的计算。
表2 两类产品的比较
晶体 |
|
SFC |
||
频率公差 |
50ppm |
50ppm |
||
温度特征 |
50ppm |
50ppm |
||
老化 |
32ppm/10yr |
|||
负载电容变化 +/-5% |
28ppm |
|||
其它 |
||||
总共 |
160ppm |
100ppm |
||
从这个例子可以看出,虽然都是50PPM的频率公差和温度特征,计算出晶体的精度可达160PPM。而硅频率控制器的精度是100PPM。
最简单的设计
硅频率控制器不需要任何辅助器件即可工作。晶体必须外挂两颗电容才能正常工作,这不但节约了成本,还节约了宝贵的空间,这符合产品小型化发展的趋势。
超低供电电流
在工作状况下,供电电流是1.9mA。静态工作电流更是只有1uA。
- 硅频率控制器(SFC)技术(一)(09-22)
- 硅频率控制器(SFC)技术(三)(09-22)
- 硅频率控制器(SFC)技术(二)(09-22)