安徽晶振输出波形
各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十 M 欧之间。很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振。石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式电路的分压电容, 接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点, 振荡引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形成一个正反馈以保证电路持续振荡。在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大小依工艺和版图而不同, 但终归是比较小, 不一定适合很宽的频率范围。外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定。需要注意的是:这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率。当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的。晶振与匹配电容的经验总结。安徽晶振输出波形
电子制造行业市场规模巨大,部分电子产品新老更迭迅速,对晶振需求较大。根据CS&A预测,2019全球频率元件产值为32-34亿美元,频率元件年销量190-210亿颗。晶振主要用于网络设备、消费类电子、移动终端、智慧生活、小型电子、资讯设备、汽车电子等领域,且不同应用领域所需要的晶振数量不同。比如,大型基站所需的晶振数量超过10颗,而小型基站需要1颗温补晶振。消费类电子产品所需的晶振数量大约4-5颗,而工业设备、汽车对晶振的需求则为数十颗。云南8mhz晶振小尺寸晶振“受制于国外。
有些时候C1,C2不焊也能起振,这个不是说没有C1,C2,而是因为芯片引脚的分布电容引起的,因为本来这个C1,C2就不需要很大,所以这一点很重要。接下来分析这两个电容对振荡稳定性的影响。因为7404的电压反馈是靠C2的,假设C2过大,反馈电压过低,这个也是不稳定,假设C2过小,反馈电压过高,储存能量过少,容易受外界干扰,也会辐射影响外界。C1的作用对C2恰好相反。因为我们布板的时候,假设双面板,比较厚的,那么分布电容的影响不是很大,假设在高密度多层板时,就需要考虑分布电容,尤其是VCO之类的振荡电路,更应该考虑分布电容。有些用于工控的项目,建议不要用晶体的方法振荡,二是直接接一个有源的晶振很多时候大家会用到32.768K的时钟晶体来做时钟,而不是用单片机的晶体分频后来做时钟,这个原因很多人想不明白,其实这个跟晶体的稳定度有关,频率越高的晶体,Q值一般难以做高,频率稳定度不高,32.768K的晶体稳定度等各方面都不错,形成了一个工业标准,比较容易做高。
简单晶体振荡器(XO)这是很基本的类型,其稳定度完全由晶体谐振器本身的固有特性决定。在MHz范围内的较高频率晶体由石英棒制成,其制造方式是即使环境温度在-55℃至+125℃(-67°F至+257°F)之间变化,也可提供相对稳定的频率。即使在这么宽的温度范围内,适当切割的石英晶体也可实现±25ppm的稳定度。与诸如随温度变化可达1%(10,000ppm)或更高的LC振荡电路等其它被动谐振器相较,晶体振荡器的性能已大幅提升了。但对于某些应用来说,即使25ppm也不够好,因此必须采用额外措施。光刻工艺是生产高基频晶振的关键。
国产企业光刻技术已取得突破。泰晶科技从2011年开始布局光刻工艺研发,2014年组建了国内同行业很早一家微纳米晶体加工技术重点实验室,以激光调频和光刻技术为基础,加强MEMS技术在晶体谐振器产品的应用。目前公司已经取得了微型晶体谐振器生产的重要技术研究成果,成功使用双面光刻工艺,将超过3000颗的“1610”型号晶体谐振器集成至3寸的WAFER片上。微电子机械系统(MEMS)技术的有效应用为石英晶体的加工提供了技术借鉴和启发。MEMS技术利用IC加工技术实现微纳米尺度加工,在加工精度、加工手段、EDA(计算机辅助设计)等方面具有先天优势,因此石英晶体技术与MEMS技术的结合成为必然趋势。MEMS技术用于超小型音叉晶体,使体积压缩至原有产品十分之一。上海晶振负载
晶振产品加速升级迭代,国内市场格局生变。安徽晶振输出波形
汽车电动化带来元器件需求扩张,每部汽车需配置数十颗晶振。根据NDK 年报披露数据,低端车型配置10-20颗晶振,经济型汽车需要晶振30-40颗,豪华型汽车需要70-110颗。依据《智能网联汽车技术路线图》,2020年智能汽车新车占比达到50%;2025年智能汽车新车装配率将达到80%。我们以每部经济型汽车使用晶振30颗,智能汽车使用80颗晶振颗测算,预计2020年全国车用晶振达到15亿颗,到2025年增长至28.7亿颗。2020年5G基站建设提速,对石英晶振的需求将会增加。石英晶振是5G技术中很重要的电子零部件,其作用是提供高标准基准时钟信号以及接收传输信号。5G技术在各方面都要做到非常精细,普通的石英晶体谐振器并不足够支持5G的运转,必须额外搭载精度、稳定性要求更高的TCXO(温补晶振)、VCXO(压控晶振)、OXCO(恒温晶振)等产品。我们预计2020年后,有源晶振订单量会随之增加安徽晶振输出波形
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