Silicon Labs的任意頻率低抖動時(shí)鐘發(fā)生器Si5332現(xiàn)在帶有嵌入式晶體選項(xiàng).康比電子本應(yīng)用筆記將介紹將時(shí)鐘發(fā)生器和晶體集成在一個(gè)封裝中的好處.優(yōu)勢包括減少解決方案占用空間,減少組件數(shù)量,降低電路復(fù)雜性,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間和提高系統(tǒng)性能.所有這些好處都來自于您對硅實(shí)驗(yàn)室計(jì)時(shí)產(chǎn)品的高質(zhì)量和穩(wěn)健的工程設(shè)計(jì).

詳細(xì)分析嵌入式晶振解決方案如何能夠:

•減少組件數(shù)量

•降低電路復(fù)雜性

•減少董事會房地產(chǎn)

•提高系統(tǒng)性能

1.介紹

石英晶體諧振器是時(shí)鐘發(fā)生器最受歡迎的反射器.它們干凈的信號和廉價(jià)的制造證明它們的使用是合理的,即使這意味著印刷電路板中有額外的元件.隨著最近更精確的封裝制造技術(shù),將晶體和有源電路管芯包含在同一封裝中已經(jīng)變得可行.對于Si5332嵌入式晶體選項(xiàng),封裝中包含外部供應(yīng)商提供的高性能晶體.這帶來了許多優(yōu)勢,例如縮短從晶體到時(shí)鐘發(fā)生器芯片的參考輸入路徑,以及減小解決方案的尺寸.嵌入式晶體時(shí)鐘發(fā)生器方法的實(shí)際意義,以及它如何促進(jìn)時(shí)鐘樹的開發(fā),將在以下章節(jié)中進(jìn)行描述.

2.設(shè)計(jì)優(yōu)勢

時(shí)鐘樹是幾乎所有現(xiàn)代高性能電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊.時(shí)鐘樹的復(fù)雜性和性能要求不斷提高,使得時(shí)鐘樹在許多系統(tǒng)中成為一個(gè)關(guān)鍵的組件塊.時(shí)鐘樹設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的錯(cuò)誤可能會產(chǎn)生不希望有的甚至是災(zāi)難性的結(jié)果.細(xì)微的時(shí)鐘樹設(shè)計(jì)錯(cuò)誤可能極難檢測,測試和驗(yàn)證時(shí)鐘性能所需的工具也不容易使用或容易獲得.Silicon晶振公司型號Si5332的嵌入式晶體版本與ClockBuilderPrO(CBPrO)軟件一起,可以顯著減少許多時(shí)鐘樹設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)時(shí)間,工作量和復(fù)雜性.

2.1選擇合適的晶體(晶體選擇)

使用嵌入式晶體架構(gòu)最直接的好處是你不再需要擔(dān)心晶體了！為什么這是一個(gè)好處?因?yàn)榫w選擇不是一項(xiàng)簡單的任務(wù).以晶體為時(shí)鐘樹的基礎(chǔ),選擇錯(cuò)誤的晶體可能成為許多系統(tǒng)問題的根源,如抖動增加,頻率穩(wěn)定性不可接受,頻率下降或?qū)C(jī)械沖擊或振動的敏感性增加.選擇合適的有源晶振需要了解選擇標(biāo)準(zhǔn),例如等效串聯(lián)電阻(ESR),晶體切割,溫度系數(shù),負(fù)載電容,雜散電容,驅(qū)動功率,基波與三次諧波操作,頻率穩(wěn)定性和晶體老化等.它需要有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師來平衡所有因素,并為應(yīng)用選擇最佳晶體.嵌入式晶體Si5332利用了硅實(shí)驗(yàn)室在時(shí)鐘生成和振蕩器設(shè)計(jì)方面的豐富專業(yè)知識,以及與晶振廠家的密切關(guān)系.最終,通過使用嵌入式

crystal solution,您有可能消除系統(tǒng)中最重要,最復(fù)雜的一個(gè)模塊中的主要錯(cuò)誤源.

2.2減少物料清單,減少占地面積,簡化印刷電路板布局

如果沒有外部晶體和支持電容,物料清單組件數(shù)量會減少.圖2.1顯示了用于外部和嵌入式晶體的Si5332評估板的印刷電路板布局頂層.沒有外部晶振意味著在復(fù)雜的貼片晶振布局或印刷電路板布局期間沒有額外的時(shí)間花費(fèi)在屏蔽上.全內(nèi)部晶體和支持電路,以及硅實(shí)驗(yàn)室時(shí)鐘發(fā)生器功能豐富的專業(yè)知識,比大多數(shù)競爭解決方案占用的空間更小.比較兩種布局,嵌入式晶體解決方案使用的面積比外部晶體布局少.

圖2.3.Si5332評估板與外部(左)和嵌入晶體(右)的并排照片.沒有外部元件時(shí),嵌入晶體占據(jù)的面積較小.

2.3沒有痕跡,沒有煩惱

沒有外部晶振意味著不需要補(bǔ)償晶振電路中的雜散電容,因?yàn)闆]有外部電路,雜散電容會導(dǎo)致頻率誤差.不需要印刷電路板模擬或參數(shù)提取來獲得雜散電容值來調(diào)整負(fù)載電容補(bǔ)償.沒有晶體印刷電路板走線也意味著減少信號耦合或從其他機(jī)載或系統(tǒng)內(nèi)電路“拾取”,從而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中產(chǎn)生更干凈的時(shí)鐘.

1/5