傳統(tǒng)與創(chuàng)新結(jié)合:FOX公司推出汽車用FC3VREEDM38.4抗振晶體
　　石英頻率組合雖然是傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè),但近年來隨著智能產(chǎn)品的出現(xiàn),海內(nèi)外的晶振廠家也開始了創(chuàng)新型設(shè)計(jì)和生產(chǎn),在封裝尺寸和功能屬性上滿足不同產(chǎn)品的需求.以往一顆石英晶體的應(yīng)用范圍是非常廣泛的,而且頻率及其他參數(shù)都是固定的,不能更改,如果要定制的話也會(huì)非常麻煩.FOX晶振公司是美國知名的晶體制造商,他們的晶振設(shè)計(jì)不僅可以多方面支持不同產(chǎn)品的要求,而且具有相當(dāng)不錯(cuò)的靈活性.
　　今年下半年FOX福克斯公司推出了FC3VREEDM38.4產(chǎn)品,它是C3VR系列的產(chǎn)品編碼之一,這條編碼里固定的頻率是38.4MHz,具有優(yōu)異的抗振動(dòng)特性,專門為汽車系統(tǒng)和車載設(shè)備開發(fā)的一款石英晶體諧振器.接下來由康華爾電子介紹一下,FC3VREEDM38.4晶振以及其他C3VR系列產(chǎn)品的技術(shù),性能優(yōu)勢,和應(yīng)用在汽車模塊的好處是什么.

　　安裝在密封陶瓷封裝中的矩形貼片晶振是目前最廣泛用于定時(shí)源或用作商業(yè)電子組件中MHz頻率范圍內(nèi)的頻率源.由于在寬溫度范圍內(nèi)具有良好的頻率精度,因此使用了AT切割石英晶體.在過去的30年中,陶瓷封裝中的常規(guī)矩形石英晶體諧振器已在現(xiàn)代系統(tǒng)中用作頻率源.

　　在不利的環(huán)境條件下,例如G力(加速度)或振動(dòng),石英晶體諧振器的動(dòng)態(tài)性能將降低.最受歡迎的矩形,陶瓷封裝的石英諧振器的一個(gè)軸(X,Y,Z)的加速度/振動(dòng)性能比其他兩個(gè)軸差10倍.Fox Electronics推出了C3VR以在出現(xiàn)以下情況時(shí)提高客戶系統(tǒng)的性能暴露于現(xiàn)代世界環(huán)境條件下.最新的SMD晶振采用了專利技術(shù),使FOX品牌C3VR產(chǎn)品系列能夠在所有軸上保持幾乎一致的系統(tǒng)性能.
低G靈敏度晶體:
　　汽車應(yīng)用可受益于抗振晶體.討論中的改進(jìn)與生存能力無關(guān),這已經(jīng)令人滿意.對于這些情況,C3VR等于常規(guī)設(shè)備.相反,它與振動(dòng)(尤其是相位噪聲)下的動(dòng)態(tài)性能有關(guān).正在開發(fā)的現(xiàn)代汽車和自動(dòng)駕駛汽車具有眾多通信系統(tǒng)示例,從車載網(wǎng)絡(luò)到駕駛員輔助收發(fā)器,CAN收發(fā)器,雷達(dá)收發(fā)器,DSRC安全調(diào)制解調(diào)器和802.11pV2X(車輛到所有產(chǎn)品),LTE-V2X和5GV2X均具有受相位噪聲影響的性能.改善相位噪聲可以減少失真,提高可靠性,提高整體系統(tǒng)性能.當(dāng)振動(dòng)引起的相位噪聲落入頻帶以提高抖動(dòng)性能時(shí),即使是汽車微處理器和微控制器也可以從中受益.

　　最常見的AT切割石英晶體通常設(shè)計(jì)為用作體聲波諧振器(BAW).聲學(xué)是可以使它們對環(huán)境振動(dòng)敏感的耦合機(jī)制.機(jī)械耦合的路徑是通過焊點(diǎn)進(jìn)入封裝和晶體安裝結(jié)構(gòu).外部振動(dòng)能量與壓電振動(dòng)能量混合,并被上轉(zhuǎn)換為晶體的工作頻率.
　　如果外部振動(dòng)能量是單音,給定頻率下的單個(gè)正弦波,并且耦合到振蕩器電路中的石英晶體,則振蕩器的相位噪聲將包括在偏移頻率(邊帶)處的寄生響應(yīng).)等于外部振動(dòng)頻率.寄生響應(yīng)的大小與晶體的加速度敏感度有關(guān),公式如下:

　　相反,它是關(guān)于振動(dòng)下的動(dòng)態(tài)性能,特別是相位噪聲.
　　Γ=方向i上的加速度靈敏度(i=x,y或z),單位為ppb/G(或更小).
　　fv=振動(dòng)頻率(正弦波),以赫茲為單位.
　　ai=以G為單位的加速度幅度,(G=9.8米/秒2)
　　fo=振蕩器(晶體)頻率,以赫茲為單位(例如40e6Hz)
　　(fv)=雜散的相位噪聲幅度,單位為dBc/Hz.
　　如果將振動(dòng)能量表征為輪廓,如在隨機(jī)振動(dòng)測試中那樣,則它具有(通過傅立葉法)模擬一系列正弦波,每個(gè)正弦波的頻率不同,每個(gè)正弦波都導(dǎo)致單獨(dú)的雜散和雜散的包絡(luò)峰值成為實(shí)際性能的衡量標(biāo)準(zhǔn).兩種方法均以ppb/G表示相同的數(shù)值.
　　在1G的振動(dòng)下,貼片晶振處于靜止?fàn)顟B(tài)(無外部振動(dòng))優(yōu)于30dB的情況并不罕見.加速度靈敏度從零到大約50G呈線性關(guān)系.有可能看到雜散在高加速度下變得大于載體(晶體振蕩頻率).對于使用鎖相環(huán)的系統(tǒng),即使是參考鎖的暫時(shí)丟失也是可靠性問題.對于使用鎖相環(huán)和其他倍頻方法的系統(tǒng),上變頻頻率處的噪聲具有20log(M)的加法項(xiàng),其中M是倍增因子.這包括來自單個(gè)音調(diào)的任何振動(dòng)引起的尖刺或來自隨機(jī)音調(diào)的振動(dòng)引起的包絡(luò).
加速度靈敏度比較:
　　下面顯示了加速度測試結(jié)果,將常規(guī)晶體與C3VR進(jìn)行了比較.正如您在Y和Z軸上看到的那樣,從常規(guī)貼片晶振到C3VR的改進(jìn)很少,但在X軸上的改進(jìn)顯著,從總加速度靈敏度的角度來看,這有很大的不同.

相位噪聲比較:

　　從相位噪聲來看,您可以從創(chuàng)建加速度尖峰的傳統(tǒng)石英貼片晶振相位噪聲圖中看到,實(shí)際上比規(guī)格表和靜止相位噪聲圖中顯示的高30dB.使用C3VR可以大大減少這些尖峰,因此無論是靜止還是加速時(shí),您的相位噪聲差異都最小.此外,在C3VR上看到的某些低頻衰減是由于測試設(shè)置中使用的電線和電纜的貢獻(xiàn)增加所致.

下面是上圖創(chuàng)建中使用的Fox電子振動(dòng)測試設(shè)置的說明.

　　盡管以下列表顯示了最需要的頻率和規(guī)格,但這絕不是唯一可用的頻率和規(guī)格.還開發(fā)了更多的產(chǎn)品,此外我們還可以根據(jù)您的要求進(jìn)行定制變型.

零件號	頻率	尺寸	應(yīng)用
FC3VREEDM38.4	38.4MHz	3.2x2.5mm	物聯(lián)網(wǎng),檢測,WiFi,藍(lán)牙
FC3VREEDM38.88	38.88MHz	3.2x2.5mm	5G基站、同步網(wǎng)、SDH
FC3VREEDM40.0	40MHz	3.2x2.5mm	汽車視覺系統(tǒng),恩智浦S32V234,802.11p,V2XRF收發(fā)器,WAVE,DRSC,物聯(lián)網(wǎng),高通QCA4020,無線網(wǎng)絡(luò),藍(lán)牙,BLE,NFC,簡單鏈接,Zigbee
FC3VREEDM48.0	48.0MHz	3.2x2.5mm	WiFi,藍(lán)牙
FC3VREEEM38.4	38.4MHz	3.2x2.5mm	物聯(lián)網(wǎng),DECT,WiFi,藍(lán)牙,SiliconLabsWF200系列收發(fā)器,BLE,Silabs無線GeckoSoC
FC3VREEGM36.0	36.0MHz	3.2x2.5mm	G.快速,DSL
FC3VREEGM38.4	38.4MHz	3.2x2.5mm	物聯(lián)網(wǎng),DECT,WiFi,藍(lán)牙5g基站,SONET,
FC3VREEGM38.88	38.88MHz	3.2x2.5mm	SDH
FC3VREEGM40.0	40.0MHz	3.2x2.5mm	802.11pWiFi,藍(lán)牙,BLE,NFC,Simplelink,V2XRF收發(fā)器,WAVE,DRSC,IoT,高通QCA4020,Zigbee
FC3VREEGM50.0	50.0MHz	3.2x2.5mm	以太網(wǎng),PLL,頻率發(fā)生器,微控制器,處理器

　　在不利的環(huán)境條件下,例如G力(加速度)和振動(dòng),石英晶體諧振器的動(dòng)態(tài)性能將降低.現(xiàn)有的頻率控制設(shè)備的相位噪聲可能會(huì)滿足您的要求,而在靜止?fàn)顟B(tài)下,在運(yùn)動(dòng)中或受到環(huán)境和外界力影響的現(xiàn)實(shí)世界中,C3VR貼片晶振確實(shí)是理想的解決方案.C3VR現(xiàn)在正在提供樣品,并將在2019年第四季度通過AEC-Q200認(rèn)證,以滿足汽車可靠性標(biāo)準(zhǔn).
　　FOX公司的C3VR晶振產(chǎn)品封裝是3.2x2.5x0.7mm,外觀是金屬面四腳的,這個(gè)封裝是目前市場上比較受歡迎的,因?yàn)楸容^小,輕和薄,應(yīng)用到任何產(chǎn)品身上,都不會(huì)占有多少空間,因此能滿足小型化設(shè)備的要求.如需樣品可聯(lián)系康華爾電子0755-27838351,只要提供參數(shù),我們就能為你找到合適的,性價(jià)比高的進(jìn)口晶振產(chǎn)品,因?yàn)閷Ｗ⑺詫I(yè)!
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