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振蕩器設計和應用的趨勢是什么？
閱讀：578 發布時間：2020-2-26
振蕩器設計和應用的趨勢是什么？
如果說電子系統的頭腦是處理器，那么它的心臟就是能提供系統時序的頻率控制器，這兩者都是實現整體功能的重要部件。當前，市場對頻率控制部門的要求基本上同對整個電子行業的相一致，即高性能、多功能、小型封裝、低功耗、低價格和更短的設計周期。在快速的技術發展浪潮面前，*的半導體公司所做出的努力自不必說，而時序振蕩器及其他時序元件的設計和制造者也在力求能跟上這種趨勢。
通過集成實現小型化
無線網絡的泡沫并沒有減慢市場對可通信電子產品的需求。手機和PDA已經遍地開花，而且還在逐步縮減尺寸和價格，這就給配套元件提出了新的要求。其結果是，高容積標準振蕩器產品的封裝從7mm×5mm發展到*近的5mm×3mm SMD形式。當然，*終解決價格和體積的途徑還是要發展全硅振蕩器，盡管它的穩定性仍無法達到傳統晶體振蕩器所能達到的程度。得益于溫度補償晶振技術（TCXO）的快速發展，對于在網絡、儀器和無線應用中出現的常見輸出頻率，7mm×5mm SMD封裝的TCXO在工作溫度范圍之內的穩定性已達±1×10-6，而具備相同性能的5mm×3mm器件也已經出現。
在數目不斷增多的手持設備中集合GPS功能的做法加大了對具有*穩定性的小型低功耗TCXO的需求。單芯片溫度補償技術已經發展的很不錯了，這種技術所帶來的穩定性比基于熱敏電阻的TCXO約高一個數量級，而且還能滿足特殊應用中對低壓（2.5V）的要求。
對于大容量的元件，因為廠商們都開始著力開發陶瓷SMD封裝產品線，消費者已經看到了規模經濟帶來的成本效益，而金屬和塑料封裝則成為了特殊應用和預設計的保留。
更快的網絡、更高的頻率
高速數據網絡和正在成長的VoIP技術對目前使用的交互設備提出了新的要求。舉例來說，一個典型的集中辦公室電話系統必須要能同時處理站外數據通信以及位速率相對較低的語音信號。因此，時序器件開始應用在交互設備中。
更高的數據速率意味著更快的時鐘頻率，為了獲得高頻率，可以將低頻率振蕩器連接到乘法電路上。然而，使用高頻率時序器件卻可以實現簡單的高性能電路設計，100MHz或更高輸出頻率的振蕩器就是理想選擇。因為這樣，制造商只選擇晶體諧波就能倍增頻率，而且還不影響振動性能。
在高頻率通信設計中，小封裝尺寸通常比穩定性重要，所以這些應用場合通常是VCXO和簡單封裝晶體振蕩器（SPXO）的領域。差動輸出產品比如PECL和LVDS也正在增長，因為他們具有快速的上升/下降時間，可以減少數據損耗。
在整個通信行業中，隨著Gb以太網和ADSL的興起，能處理多數據和協議的儀器也相應發展起來。而在其他工業部門，通信設備OEM廠商正通過外購一些制造工藝來尋求比較經濟的NRE花費。
**的半導體公司已經開始應對隨選即用型單芯片和模塊SDH/SONET時域系統帶來的挑戰，因為這種系統要能夠接收多輸入參考信號并輸出多種信號。該系統的中心有一個高穩定性振蕩器，它能給系統提供同步性和**性，而這兩個參數決定著整個解決方案的性能。
頻率控制器制造商正緊密的同半導體公司相配合，以便來支持這種解決方案。因為除了工作溫度范圍內的穩定性，振蕩器還需要遵循一些短期的穩定性限制，比如漂移和顫動。而半導體供應商則不但要測試振蕩器的性能，還要測試其能否驅動時序電路，這樣才能確保**的時序方案能工作在預期的環境中。
衛星和無線寬帶
僅管圍繞著寬帶無線構架還有很多爭論，但它們依然在鄉村地區和高速私人網絡中發揮著重要的作用。當然，這對已經使用混合寬帶的用戶則沒什么益處。但在欠發達地區，混合構架不成體系或根本不存在，無線寬帶因而就成了具有高性價比的替代品。
此外，實現中距離網絡中的關鍵是要有一個有高穩定性且低相位噪聲的振蕩器，它能排除低輸出級別和嘈雜的輸入信號。雖然這些正好是OCXO的自然領域，但使用硅基溫度補償技術的TCXO已經出現，這標志著用低功耗和低價格的小型器件也能實現同樣的目標。
用戶何時需要
在這個競爭的年代，快速的將設計方案投向市場是**的關鍵。在頻率控制領域，元件經常要根據用戶的個別要求或原型開發要求來定制，還要在幾周甚至一個月內被反復使用，但即使這樣也未必能滿足設計者的要求。現在，晶振供應商可以提供精巧的可編程SPXO、VCXO和TCXO。它們都在工廠里進行過調諧，能在大頻段范圍內發送任意的輸出頻率。為了讓5～200個小元件原型能順利的工作，可編程振蕩器是設計者目前的*好選擇。