一个好的设计,选型是一个工程师的必修课程。一个公司,有硬件工程师,有采购工程师,有来料检验工程师,有制程质量工程师,元器件工程师这个职位在国内可是少之又少,甚至对于有些公司而言,并不明白元器件工程师是否能给客户创造一定的利益;更多的则是工程师集硬件开发,来料检测,元器件选型于一身。电子产品开发的关键工作是原理设计、元器件选型、验证测试等。元器件选型是其中非常重要的一环。经验丰富的硬件设计工程师对元器件选型是很重视的。但是,毕竟术业有专攻,硬件工程师不可能把所有精力都化在元器件选型上。元器件选型要求掌握的知识和信息非常多。虽然元器件原理本身看起来很简单,所有电子技术的学生都要学一些元器件原理方面的知识。但是这些原理都是高度理想化的模型,现实中的元器件远比这些模型原理复杂。而且元器件种类千千万万,要一一掌握是不容易的。所以,单就元器件技术的掌握,就需要有人员来钻研,如果选择合适的话,你设计产品的过程中遇见的麻烦就越少,成本就越低,项目进度就越快。因此,在选型初期,还需要与元器件厂商更多的磨合与沟通,一家的厂商就变得由为重要。
晶体元器件已经非常广泛的应用在各种电子设备中,比如手机,个人电脑,打印机,投影仪,智能家居,智能手表,汽车电子等等。可以这么说,几乎所有电子产品都会用到它,而且它还是一个非常关键的器件。晶振就好比电子设备的钟表,让CPU有了时间的感知。那今天谈谈关于晶振,元器件工程师要如何选择
初期选型步骤
目前很多工程师对晶体不是特别熟悉,晶体分为有源晶体(晶振),和无源晶体(晶体振荡器)的类别区分。
无源和有源有哪些区别呢,其实很简单。有源就是有单独供电端口。无源就是没有单独供电端口。再用通俗一点的话来讲,也就是无源晶体需要借助外部元器件来帮助自己起振,有源晶振只需要接通电压就可以起振。
比如:很多设计都是沿用之前的设计图纸。看原理图,确认先前设计用的是哪种类型晶体。无源晶体外围有两个负载电容是个很明显的标志,有源晶体有个VCC供电端。很容易区分出来。有供电的一定要用有源晶体
对晶体整体要求比较高的,比如产品更新率低,相位噪声好,全温范围内的频偏低等,对温度要求比较高。这时就要用有源晶体。比如爱普生的普通有源晶体SG系列,SG-210STF,SG7050等,温度补偿晶体TG2520,TG-5006等,或是实时时钟模块RTC。
精度要求 | 温频要求 | 相位噪声要求 | 普通有源晶体 | 有功能的有源晶体 | 无源晶体 |
低 | 低 | 无 | ■ |
| ■ |
高 | 低 | 无 | ■ |
| ■ |
低 | 高 | 无 |
| ■ |
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高 | 高 | 无 |
| ■ |
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低 | 低 | 有 | ■ |
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高 | 低 | 有 | ■ | ■ |
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高 | 高 | 有 |
| ■ |
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消费类产品,更新快,要求低,一般用无源晶体较多。
工业类产品,更新慢,要求一般的话,大多都用普通有源晶体,长期稳定性更好。
网络类产品,长寿命,应用环境要求高,通讯质量高,往往都是使用带有功能的有源晶体,比如TCXO,V-TCXO,低抖动的SPSO等。
应用类型 | 普通有源晶体 | 有功能的有源晶体 | 无源晶体 |
消费类 |
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| ■ |
工业类 | ■ |
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网路通讯类 | ■ | ■ |
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2、确定晶体参数确定完晶体选择的类型,我们根据是无源晶体或是有源晶体,来进一步确定要选的参数。
无源晶体确认如下几个参数:频率精度,负载电容,工作温度,尺寸,全温范围内的频偏要求。
我们举一个例子:
笔者曾参与的一个智能手表项目,项目要求时钟精度高,频率是32.968KHz,有网络校准功能。
我们分析一下项目,智能手表,属于消费类,更新比较快,功耗越低越好,尺寸越小越好。精度要求高,但是可以网络校准更新时间。而且智能手表由于戴在手上,也就工作在5~40度之间,对温度要求不高。经过分析我们发现用小尺寸的无源晶体性价比更高。
那怎么把分析的内容解读成参数呢?尺寸小,选个小尺寸的。精度要求有网络矫正,所以精度一般就行。功耗低,用小pf负载电容的晶体功耗会比较低。晶体会随着温度变化,频率也会发生改变,但是手表是带在手上的,所以影响非常小,而且频率偏了,还有连接手机时也能矫正回来。综上我们就选一个,封装小,小负载电容,频率精度一般,工作温度范围消费类级别的就可以。比如爱普生几个32.768KHz的无源晶体产品:
型号 | 频率 | 尺寸 | 精度@25度 | 大工作温度 | 价格 | 标准货期 |
FC1610AN | 32.768KHz | 1.6 x 1.0 x 0.5 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 高 | 8周 |
FC-12M | 32.768KHz | 2.05 x 1.2 x 0.6 | ±20ppm ±30ppm | -40℃ to +85℃ | 中等 | 8周 |
FC-135 | 32.768KHz | 3.2 x 1.5 x 0.8 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 略低 | 4-6周 |
FC-12D | 32.768KHz | 2.05x1.25x0.35 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 略高 |
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3,选择一个供货好,价格合理的产品即可。
的问题还得问的人士,广瑞泰电子置身晶振领域14年有余,长期掌握日系台系晶振厂商等一线资讯,对产品熟悉度了如指掌,无论您是发图片询价,还是模糊概念询价,还是选型参考,我们都会为您耐心报价与型号臻选。以目前电子产业发展而言,KHZ产品中,2012贴片晶振,3215贴片晶振不仅产品成熟,且尺寸相对较为轻薄,货源充足,在时钟晶振选择性较高,例如热销的EPSON FC-135晶振,NDK的NX3215SA晶振,TXC的9H03200031晶振,精工的SC-32S;MHZ产品中,3225贴片晶振是全球使用量为广泛的一款,尺寸小,成本低,例如爱普生的TSX-3225系列,NDK的NX3225SA/GA系列,TXC的7M/7V系列,京瓷的CX3225SA/GA系列等。如您需要推荐更小尺寸的贴片晶振,欢迎与我们取得联系。