IDŐBEN TELJESEN SZILÍCIUM OSZCILLÁTOROKKAL

A szilícium oszcillátorok a fejlesztőknek és az ellátási lánc vezetőinek mindent kínálnak, amire egy modern alkatrésznek ma képesnek kell lennie. Rendkívül sokoldalúság, rendkívüli robusztusság és hosszú élettartam több mint 500 millió órányi MTBF-vel, rendkívüli pontosság nagyon kicsi házzal és nagyon kedvező árakkal. A PETERMANN-TECHNIK szilícium oszcillátorai közvetlenül helyettesítik a kvarc oszcillátorokat, és még a NYÁK áttervezése nélkül is használhatók. A költségmegtakarítás mellett a felhasználó a 30-szor hosszabb élettartamból, valamint a nagyobb ütés- és rezgésállóságból is profitál, ami jelentősen meghibásodásbiztosabbá teszi az alkalmazását. A forradalmian új, rendkívül kis teljesítményű, 32,768 kHz-es XO-k és TCXO-k 1,5 x 0,8 mm-es és 2,0 x 1,6 mm-es házkialakítással rendkívül alacsony, 1 µA alatti energiafogyasztással pontoznak, és ±5 ppm-es stabilitással kaphatók a -40 °C és +85 °C közötti hőmérséklet-tartományban. Az amplitúdók csökkentésével az energiafogyasztás tovább csökkenthető és tökéletesen az alkalmazáshoz igazítható. A nagyon alacsony energiafogyasztás miatt az 1,2 és 3,63 VDC közötti VDD-tartományban elérhető ULPO-k és ULPPO-k nagyon alkalmasak az olyan akkumulátoros alkalmazásokban való felhasználásra, mint az IoT, viselhető, GPS, RTC-k, µP órajelek, intelligens mérés, intelligens házak, okostelefonok, táblagépek, egészségügyi és wellness-monitorok, sportvideokamerák, vezeték nélküli billentyűzetek, ipari (magas környezeti hőmérsékleten is), beágyazott számítástechnika, fogyasztói termékek, autóipar és sok más. Minimális energiafogyasztás A 0,2 és 137 MHz közötti frekvenciatartományban a szabványos, alacsony fogyasztású XO-kat (LPO sorozat ) szintén nagyon alacsony ár, nagyon alacsony energiafogyasztás, nagyon pontos, ±20 ppm-es szabványos frekvenciastabilitás -40/+85 °C-on és kiváló jitterértékek jellemzik. Az LPO EMI viselkedése 54-szer jobb, mint egy hasonló kvarcoszcillátoré. Az 1,5 és 3,63 VDC közötti VDD-tartományban kapható LPO-k áramfelvétele 137 MHz-en 4,8 mA. Egy kvarc alapú XO hasonló körülmények között körülbelül 40 mA-t igényel. Az 1 és 110 MHz közötti tartományban az LPO-k mindössze 3,4 mA-t igényelnek, és energiatakarékos töltőfunkcióval is kaphatók. Készenléti üzemmódban a szabványos házakban (2,0 x 1,6; 2,5 x 2,0; 3,2 x 2,5; 5,0 x 3,2 és 7,0 x 5,0 mm) kapható LPO-k energiafogyasztása mindössze 0,6 µA. A PETERMANN-TECHNIK az új konstrukciókhoz a 2,0 x 1,6 mm-es vagy 2,5 x 2,0 mm-es házakban lévő LPO-k használatát javasolja, mivel ezek a házak lényegesen olcsóbbak, mint az azonos méretű kvarc-oszcillátorok, vagy a nagyobb, 5,0 x 3,2 mm-es vagy 7,0 x 5,0 mm-es kerámia házakban lévő kvarc-oszcillátorok. Ezenkívül ezekben a házakban más oszcillátor-változatokkal való kereszthasználat is létrehozható (pl. kis teljesítményű oszcillátor kis teljesítményű spread-spectrum oszcillátorral) anélkül, hogy új elrendezést kellene készíteni. Egy oszcillátor, két frekvencia A rendkívül innovatív LPO-2 sorozat esetében ez nem probléma. Az LPO-2 sorozat két frekvenciát képes kiadni az 1 és 110 MHz közötti frekvenciatartományban, amelyek a frekvenciaválasztó csapon keresztül hívhatók le. A választható kimeneti frekvenciák az F0 (főfrekvencia) vagy a főfrekvencia osztott frekvenciája. Az F0/2, F0/3, F0/4 vagy F0/8 osztott frekvenciák az F0-ból generálhatók. Például 50/25 MHz Ethernethez, 24,576/12,288 MHz hanghoz, 54/27 MHz videóhoz, 66/33 MHz CPU-hoz vagy 48/24/12 MHz USB alkalmazásokhoz. Az öregedés ±1 ppm az első év után, tehát TCXO szinten van. A szabványos stabilitás ±20 ppm -20/+70°C felett, illetve ±25 ppm -40/+85°C felett. Magától értetődik, hogy a 0,8 ps-os jitter értékek a legjobbak az iparágban. Az LPO-2 esetében a két különböző frekvenciájú oszcillátor nagyon egyszerű többszöri használata jelentős fejlesztési, minősítési, alkatrész-, beszerzési és infrastrukturális költségeket takaríthat meg. Rendkívül alacsony frekvencia sodródás A Silicon Oscillator Technology termékpalettájához tartozik még az UPO sorozat (alacsony költségű, ultrateljesítményű oszcillátor) és a HTLPO sorozat (magas hőmérsékletű). A -40 °C és 125 °C közötti hőmérséklet-tartományban ezek az oszcillátorok rendkívül alacsony, ±20 ppm-es frekvenciaeltolódást kínálnak; az autóipari kompatibilis AECQ100 változatok még ±25 ppm-et is elérnek a -55 °C és 125 °C közötti hőmérséklet-tartományban. Ezek a pontossági osztályok a hagyományos gyártású órajel-kristályoszcillátorokkal nem érhetők el. A szilícium oszcillátorok megbízhatósága is 30-szor nagyobb, mint a kvarc oszcillátoroké. A PETERMANN-TECHNIK szemszögéből nézve egyre több, nagyon kis házban elhelyezett, nagyon nagy pontosságú oszcillátor kerül alkalmazásra, különösen az olyan területeken, mint a "szórakoztató rendszerek", a "járműfedélzeti hálózatépítés", az "ütközésérzékelés" és a "sebességváltó-vezérlés". A rendkívül magas ütés- és rezgésállóság és a nagyon alacsony frekvenciastabilitási értékek mellett a nagyon kedvező árak nem csak az autóipari ügyfelek számára érdekesek. Oszcillátorok a hálózatépítéshez és a számítástechnikához A PETERMANN-TECHNIK szilícium oszcillátor technológiája a differenciális XO-k, VCXO-k és VCTCXO-k esetében is új mércét állít fel. Az 1 és 800 MHz közötti frekvenciatartományban elérhető LVPECL és LVDS változatok mintái és kis tételek egy napon belül szállíthatóak. Ráadásul ezek az oszcillátorok kiváló, ±10 ppm frekvenciastabilitással rendelkeznek a 0 °C és 70 °C közötti hőmérséklet-tartományban és ±15 ppm a -40 °C és 85 °C közötti hőmérséklet-tartományban. A jitter értékek rendkívül alacsonyak, 0,3 ps, és kiválóan alkalmasak többek között az IEEE802.3-2005 szabvány szerinti 10 GB-os Ethernet és távközlési alkalmazásokban való használatra. A 10 év után ±5 ppm-es öregedés a kvarc alapú TCXO-knál alacsonyabb. Ez teszi ezeket az oszcillátorokat alkalmassá olyan alkalmazásokhoz, mint a hálózati és számítástechnikai, szerver- és tárolási alkalmazások, SONET, SATA, SAS, SAS, PCI Express, routerek, teljesen pufferelt DIMM és száloptikai termékek. A minták és kis tételek ezen a területen is egy napon belül szállíthatóak. Széles frekvenciaspektrum A VCXO-kat nagyon széles frekvenciaspektrum jellemzi 1,0 és 625 MHz között, akár ±1600 ppm húzási tartományokkal. A frekvenciastabilitás ±10 ppm és ±50 ppm között választható -40/+85 °C felett, a hosszú távú öregedés 10 év után ±5 ppm. A VCXO-kat is kiváló jitterteljesítményre, maximális variabilitásra, rendkívüli robusztusságra és nagyon kedvező árra tervezték, akárcsak a VCTCXO-kat és a Stratum 3 oszcillátorokat. Szóródási spektrumú oszcillátorok A Silicon Oscillator Technology termékpalettáját kis teljesítményű, nagy teljesítményű szórt spektrumú oszcillátorok (LPSSO sorozat) teszik teljessé az 1 és 220 MHz közötti szabványos frekvenciatartományban. A középponti szórás ±0,125 - ±2,0 %, a lefelé szórás pedig -0,25 - -4 % között mozog, így az SSPO-k felhasználhatók távközlési alkalmazásokban, szkennerekben, nyomtatókban, fénymásolókban, interfészvezérlőkben, grafikus kártyákban, PC-kben, CPU-kban, set-top boxokban, LC kijelzőkben és minden más EMC-kritikus alkalmazásban. A VDD tartomány 1,8 és 3,63 VDC között van. A szórt spektrumú oszcillátorok 2,5 x 2,0 mm-től 7,0 x 5,0 mm-ig terjedő házakban kaphatóak, amelyek közül a 2,5 x 2,0 mm-es ház nagyon kedvező ára miatt új fejlesztésekhez ajánlott. Kapcsolható szórás A szórás egyes változatoknál kikapcsolható is. A frekvenciastabilitás szórás nélkül ±25 ppm -40/+85°C felett, nagyon alacsony, 30 ps-os ciklusonkénti jitterrel párosulva. A fejlesztőnek tehát lehetősége van egy meghatározott szórás bekapcsolására. Ez jelentősen csökkenti a fejlesztési, alkatrész-, tárolási és beszerzési költségeket, mivel ugyanazt az oszcillátort az ügyfélnél számos alkalmazásban lehet használni - szórással vagy anélkül. A szilícium oszcillátor termékcsalád többi termékéhez hasonlóan a szórt spektrumú oszcillátor termékcsoport is szinte korlátlan alkalmazási lehetőségeket kínál. Mintavételezés és kisszériák egy napon belül Nemcsak nagyszámú frekvencia áll rendelkezésre raktárkészletről különböző házakban, hanem az összes termék 3-5 hetes gyártási határideje is nagyon szűk időablakon belül van. A 32,768 kHz-es ULPO-k és ULPPO-k, LPO-k, UPO-k, HPTLPO-k, VCXO-k, LPSSO-k, differenciál oszcillátorok stb. mintái és kisszériái a megrendelés leadásának napján is elküldhetők. Miért kvarc csere? Egy 2,0 x 1,6 mm2 méretű, olcsó szilícium oszcillátor egyszerre több IC-t is képes órajelezni. Frekvenciastabilitása -40 és +85 °C között legfeljebb ±20 ppm, -55 és +125 °C között pedig legfeljebb ±25 ppm az 1 és 220 MHz közötti frekvenciatartományban. Egy kvarc nem! A 2,0 x 1,6 mm-es kristály 20 MHz-től, 2,5 x 2,0 mm-es házban csak 12 MHz-től kapható. Ezek a mini SMD-kristályok a tokozástól és a frekvenciától függően 250 és 60 ohm közötti ellenállással rendelkeznek (12 és 64 MHz között). A PETERMANN-TECHNIK alkalmazásmérnökei a napi ügyféláramköri elemzések során nagyon gyakran tapasztalják, hogy az órajelezni kívánt oszcillátorfokozatok negatív bemeneti ellenállásai nem elég nagyok ahhoz, hogy ezekkel a nagyon kicsi, nagy impedanciájú kristályokkal elegendő tranziens válaszbiztonságot lehessen elérni. Az autóipari ügyfelek még >10-es biztonsági tényezőt is követelnek! Még a nem autóipari alkalmazásokban sem lehet a nagyon kis kvarckristályokkal a nagyon nagy ellenállások miatt már nem lehet elég nagy biztonsági tényezőt elérni. Ráadásul még egy nagyon kicsi kristály is legalább két külső áramköri kapacitást igényel a GND után, ha nem is egy külső ellenállást. Mindezek helyet igényelnek a NYÁK-on, ami a felhasználóknak gyakran egyszerűen nincs, vagy a következő miniatürizálási szakaszban már nem lesz. Egy 2,0 x 1,6 mm-es oszcillátor mindössze 3,2 mm² PCB-területet igényel. Ennél többre nincs szükség. Ez a megoldás rendkívül rugalmas, nagyon olcsó, rendkívül tartós és egyszerűen nélkülözhetetlen a miniatürizálás következő szakaszában. Egy másik szempont, amit figyelembe kell venni, a gyakran nagyon magas, >400 µW-tól 1 mW-ig, vagy még annál is magasabb meghajtási szintek. Sok felhasználó nagyon gyakran nem is tudja, hogy áramköreiben milyen magas a meghajtószint, mivel ezt az értéket nem könnyű helyesen mérni. Ezek a magas meghajtószintek rendkívül túlterhelik a kis kristályt, és drasztikusan csökkenthetik a kristály élettartamát. A magas meghajtószintek egyébként sem jelentenek problémát egy mikrooszcillátor esetében. Egyszerűen kapcsolja át a CLK-OUT-ot az oszcillátorfokozat XIN-jére, és kész. Jó tanácsok egy órajel-szakértőtől Ahhoz, hogy többféle módon is költséget tudjon megtakarítani, fontos, hogy egy új fejlesztésnél először az órajelezést vegye figyelembe. Mely IC-ket érdemes használni, hogyan lehet őket nagyon közel egymáshoz elhelyezni, hogy több IC-t egyszerre egy mikrooszcillátorral lehessen órajelezni, elkerülve ezzel a kristályok és kristályoszcillátorok többszöri használatát? Hogyan kerülhető el az EMC? A PETERMANN-TECHNIK alkalmazásmérnökei segítséget és tanácsot nyújtanak, és a rendkívül széles és mély termékportfólióból azonnal bemutatják és megmintázzák a megfelelő termékmegoldást az ügyfélnek. A PETERMANN-TECHNIK a rendkívül innovatív szilícium oszcillátor-technológián alapuló, különböző oszcillátorok igen széles termékpalettájával rendelkezik, mint például ultraalacsony teljesítményű oszcillátorok, ultra teljesítményű alacsony teljesítményű oszcillátorok, magas hőmérsékletű alacsony teljesítményű oszcillátorok, differenciális XO-k, VCXO-k és VCTCXO-k 800 MHz-ig, VCXO-k, VCTCXO-k, Stratum 3 oszcillátorok és Spread Spectrum oszcillátorok. A rendkívül innovatív oszcillátor megoldások 1 Hz és 800 MHz közötti frekvenciatartományban, -55 °C és 125 °C közötti hőmérséklet-tartományban állnak rendelkezésre, az alkatrésztől függően. A PETERMANN-TECHNIK célja, hogy a frekvenciameghatározó alkatrészek specializált partnereként tovább növelje pozícióját, és ügyfeleinek rendkívül rövid piacra jutási időt, valamint a fejlesztési, minősítési, alkatrész-, beszerzési és infrastrukturális költségek csökkentését kínálja a kiváló minőségű és rendkívül innovatív termékeknek, valamint a rendkívül széleskörű műszaki szolgáltatási katalógusnak, az ellátási lánchoz igazított ár- és logisztikai rendszereknek, valamint a kiváló termékminőségnek köszönhetően. További információk a következő címen találhatók: Szilícium-oszcillátorok termékáttekintés Szakcikként jelent meg az elektronik industrie 12/2014-es számában. Időben a szilícium oszcillátorokkal Műszaki kérdések: Telefon: 0 81 91 / 30 53 95 E-mail: info@petermann-technik.de