那些重要但常被忽略的技术指标

墨尔本的电路

那些重要但常被忽略的技术指标 [复制链接]

 

晶振是系统的心脏，但是有多少人关注呢？

呵呵，其实我也是一样，晶振基本上从我的设计中忽略。今天深圳世强的FAE来推他们的CMEMS振荡器（Silicon Labs生产的，据说是独家CMOS+MEMS技术），世强的专家极力推荐CMEMS的优越性，顺便给我们做了个深度的技术分析，拷贝了他们的文宣资料给其他同事分享，也顺便这里发下，希望大家对晶振的性能有所关注，也希望对CMEMS了解的出来对这里提到的说法点评下（注意，括号中部分内容是引用的世强FAE和资料一家之言，仅供参考）：

主要参数有标称频率，老化率、频率准确度、频率稳定度，相位噪声，功耗等。
1.标称频率：是指晶振的标称输出频率；（世强推的Si50x系列CMEMS频率范围是32 kHz- 100 MHz，范围可编程设置，貌似后续针对通信网络应用的高精度低相噪也即将推出了）

2.频率准确度：是指常温（25度）下，所测晶振频率相对标称频率的差值，一般认为这一点是不太重要的（CMEMS全部支持工业温度范围，也就是-40 ℃ 至85 ℃，对于需要工业温度范围的同学是个利好，这个温度范围传统的貌似有点小贵）

3.频率稳定度：一般是指频率温度稳定度，是指在晶振的工作温度范围内频率随着温度变化的大小，一般用PPM或PPB来标示，1PPB=0.001PPM=1*10-9(CMEMS是+/- 20 ppm、+/- 30 ppm、+/- 50 ppm，频率稳定性包括初始频率容限、操作温度范围、额定电源电压变动、负载变动、10 年老化、撞击和振动。据说CMEMS工艺的原因，抗撞击和震动稳定性很好哦，对于汽车和便携式产品来说估计比较看重 )设计中晶振稳定度是最重要的指标，精度越高越好；CMEMS的Si50x系列精度不算特别高，但对于消费和一般工业应用足够，不过更高精度的Si505/6/7/8/9也快出来了）

4.老化率：随着时间的推移，频率值随着变化的大小，有年老化和日老化两种指标，也有一些厂家提到10年或20年老化率的指标；在国内包括国外，老化率一般保持在5ppm容易，小于1ppm的很不容易，也很贵；（ CMEMS技术采用它的集成化设计和谐振器材料构成和分布克服了随着器件老化的性能衰减——有具体的资料图表大家可以去世强官网下载）

5.相位噪声：信号功率与噪声功率的比率(C/N),是表征频率颤抖的技术指标。一般来说雷达等设备会对相位噪声有特殊要求；河北华源电子科技有限公司生产的温补晶振，频率温度稳定度己达1*10-6（-55到85度），相位噪声在1K位置可达-130DBC以上,恒温可以达到150DBC以上；（CMEMS的相位噪声特性具体数据忘记了，资料中未找到，关注这个指标的可以像Silicon labs和世强问问）

6.晶体还有一个重要的特性就是“RR等效阻抗”，晶振长出现停振现象。经分析均为晶片阻值大于80欧姆。这个在CMEMS中不存在，另外，抗震动、冲击的特性（便携式和汽车中貌似有用）。

留一贴

MEMS谐振器的温度稳定性不知道CMEMS是否真的解决？这是以前的MEMS振荡器的一个硬伤

墨尔本的电路

温度特性是世强宣称的优势，这个应该与材料的温度特性相关，另外与内部的温度补偿有关（另外，体积非常小，对于一些像MFI等需要超小封装的应用）。附件是世强官网下载的CMEMS技术资料，大家可以参考下 采用批量 CMOS 制造工艺生产基于 MEMS 的频率控制器件.pdf (968.51 KB, 下载次数: 1)

2014-4-2 18:14 上传

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vaersun1009

谢谢楼主的给力分享！

春之歌

楼主说的这种振荡器好像目前已经有不少应用，相位噪声和精度貌似还不适合通信与网络，芯科宣传的SI505/6/7/8/9貌似能弥补这个短板，参数都非常好（好像还没见产品哦）。

法拉牛

帮楼主补充下——CMEMS目前的10年 ±20 ppm 频率稳定性，还行

欧木木

频率可编程设置是一大亮点啊，不过真正需要频率可编程的应用不多吧？软件无线电吗？！（貌似频率不够哦）

墨尔本的电路

欧木木 发表于 2014-4-10 11:58
频率可编程设置是一大亮点啊，不过真正需要频率可编程的应用不多吧？软件无线电吗？！（貌似频率不够哦）

频率可编程特别适合小批量的时候，特别是很少用的频点，这种一般量都比较小，定制的周期长得要命，而且价格高的吓人。。。。我们买20片国产的18.432MHZ晶振的价格是9.6元/片。另外，厂家网络可编程特性定制，批量供货周期只有2周时间，比一般的晶振供货周期可以短很多（我们这款网上的订货周期为70天，真TMD蛋疼~）。SI505/6/7/8/9据说今年内出货

   

feaeaw

MEMS也可以做晶振？强大！

葫芦王电子

细节决定成败！！！！

gemini338

谢谢分享！！！！

yidianyisi

CMEMS的优越性和世强的温度特性优势,我去看看...

向月葵

高威尔科技

值得分享！！！！

小杜鹃

去看看， 谢谢提醒！！！！

白日梦想家

介绍的很详细，谢谢楼主的分享！

susi

哇，太详细了，长知识了又！

susi