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高精度低功耗压控振荡器

来源:http://www.konuaer.com 作者:康华尔技术部 2014年03月07
           日本著名的石英贴片晶振生产企业,【精工爱普生公司】爱普生株式会社发布最新公开信息,研发已久的低功耗精度高的程控锁相压控晶体振荡器【VCXO】【VG7050EAN】【VG7050ECN】现将民用化,并且已成功出样。在2014年初接受订货,这两个料号的产品特点在于可以由于使用者自己随意设定变更输出频率,以及任意的频率控制,这一项的突破将使很大的对电路设计,以及产品开发,研发人员带来很大的帮助与应用。

       以上两款料号产品可以实现50.000MHZ到800MHZ的超高频率,在620MHZ的频率起振时相位的抖动才0.27pc Typ,电流消耗才70mATyp,实现了用于光传送设备的压控石英晶体振荡器所应具备的最高等级。
       产品的特点:
低功耗,低噪声以及低抖动:
有源晶振产品从振荡频率100MHZ以上的基频波起振一直到高频基频波模式的晶体单元与独自研发的小数分频锁相环芯片相组合,实现了低抖动;同时,通过石英晶体单元的频率最适化,有效控制了小数分频锁相环所特有的整数边界杂散的问题

         近年,随着各种网络中大容量、高速光通信的发展,传送规格不断增多,使得光传送装置※2需要应对多种多样的频率。为此,顾客面临着管理与工作量等众多课题,例如需要在光传送装置中设置多只固定频率振荡器,或者在变更频率之际更换压控振荡器本身等。
在此,爱普生将能以100MHz以上的基波※3起振的高精度、高稳定高频基波模式石英晶体单元※4与应用半导体技术制造的省电、低噪音“小数分频锁相环芯片※5相组合,通过最适化,实现了低噪音、低抖动及低电流消耗的程控锁相环压控石英晶体振荡器。

      顾客可指定压控石英晶体振荡器工厂出货时的输出频率与绝对频率控制范围,也可以通过I2C通信与端子设定※6自行变更输出频率和绝对频率控制范围。这使光传送装置的频率变更更为简单,并能大幅度节省用于新频率通信规格的光传送装置的开发工作量。
今后,爱普生仍将以独创的石英精微加工技术,以及半导体技术为核心,发挥自身优势提供元器件解决方案,为顾客的安全放心和舒适便利而尽力。

【术语说明等】
*1. 有源晶振(VCXO,Voltage Controlled Xtal Oscillator) :
从外部输入控制电压,以此改变输出频率的石英晶体振荡器。
*2. 光传送装置:
使用光传导信息和数据的设备与处理系统,可用于基干网络、城域网、CATV与影像信号、企业内部(串行信号或LAN)等。
*3. 基波:
把输入信号分为多个信号后输出的电路。
*4. 高频基波模式(HFF,High-Frequency Fundamental)石英晶体单元:
应用光刻只将石英晶体单元的激励部分加工成几微米的反向台结构,在保证芯片强度的同时又能以基波起振高频。可以抑制周围的高频成分,因此能为高速、大容量通信的稳定性助一臂之力。
*5. 小数分频锁相环芯片(Fractional-N PLL(Phase Locked Loop) IC)
可进行小数分频锁相环芯片,根据特定频率的时钟信号输出任意频率。
*6. 仅限“VG7050ECN”能以端子设定变更输出频率与绝对频率控制范围。
 
晶振-项目 符号 规格说明 条件
输出频率范围 f0 50 MHz ~ 800 MHz 它可以通过I2C改变
电源电压 VCC D:2.5V ±0.125V
C:3.3V ±0.33V
 
储存温度 T_stg -55°C ~ +125°C 裸存
工作温度 T_use G:-40°C ~ +85°C,  
频率稳定度 *1 f_tol J: ± 50 × 10-6 Max 频率老化包含(10 年)
功耗 ICC 90 mA Max. OE Active,
L_ECL=50Ω
输出禁用电流 I_dis 40mA Max. OE Inactive, Output Standby: Hi-Z mode
70mA Max. OE Inactive, Output Standby: Fix mode
绝对频率控制范围 APR ±0~±180 x 10-6 Vc = 1.65 V ± 1.35 V
(VCC = 3.3 V)
±0~±180 x 10-6 Vc = 1.25 V ± 1.00 V
(VCC = 2.5 V)
VC 输入电压范围 Vc 0~Vcc  
频率变化极 - 正極性  
占空比 SYM 45% ~ 55% 在输出交叉点上
输出电压 VOH VCC -1.025 V Min. DC级别
VOL VCC -1.62 V Max.
输出负载条件 L_ECL 50Ω 终止于 VCC-2.0V
输入电压 VIH 70% VCC Min. OE, FSEL0, FSEL1, SDA, SCL
VIL 30% VCC Max.
上升/下降时间 tr / tf 400 ps Max. 20% ~ 80% (VOH- VOL)
振荡启动时间 t_str 10 ms Max. 在电源电压最低时,所需时间为0 秒

         近几年网络科技技术高速的发展,使很多原始的通信移动产品出现了翻天覆地的变化,从家庭1M的网络到现在的100M光纤网速,以及移动3G通信到现在的4G通信的变化或多或少都离不开各类电子元件,器件的相助!而这款低功耗,低抖动的有源晶振,它主要的应用就是发射基站,网络通信,公众局域网,无线网基站,以及高性能的图像信号传输等等现代科技产品上,其实很多的高科技产品,在没有有源晶振的突破下是无法完成的,虽然现在刚研发出来的体积是7050mm的贴片晶振,这个体积目前来说还是稍微大的体积,但是在相等的产品中缺是属于高端产品,最新突破的的技术,相信在不久的将来,体积很快就会随着7050mm的体积演变成5032mm,3225mm甚至更小的体积。

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