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傳統(tǒng)與創(chuàng)新結(jié)合:FOX公司推出汽車用FC3VREEDM38.4抗振晶體

來源：http://konuaer.com 作者：康華爾電子 2019年11月13
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.
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　　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.
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　　在不利的環(huán)境條件下,例如G力(加速度)或振動,石英晶體諧振器的動態(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軸(X,Y,Z)的加速度/振動性能比其他兩個軸差10倍.Fox Electronics推出了C3VR以在出現(xiàn)以下情況時提高客戶系統(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(尤其是相位噪聲)下的動態(tài)性能有關(guān).正在開發(fā)的現(xiàn)代汽車和自動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)振動引起的相位噪聲落入頻帶以提高抖動性能時,即使是汽車微處理器和微控制器也可以從中受益.
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　　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).外部振動能量與壓電振動能量混合,并被上轉(zhuǎn)換為晶體的工作頻率.
　　如果外部振動能量是單音,給定頻率下的單個正弦波,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:
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　　相反,它是關(guān)于振動下的動態(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.
　　如果將振動能量表征為輪廓,如在隨機(jī)振動測試中那樣,則它具有(通過傅立葉法)模擬一系列正弦波,每個正弦波的頻率不同,每個正弦波都導(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的振動下,貼片晶振處于靜止?fàn)顟B(tài)(無外部振動)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.這包括來自單個音調(diào)的任何振動引起的尖刺或來自隨機(jī)音調(diào)的振動引起的包絡(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.
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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,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.
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下面是上圖創(chuàng)建中使用的Fox電子振動測試設(shè)置的說明.
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　　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,石英晶體諧振器的動態(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滿足您的要求,而在靜止?fàn)顟B(tài)下,在運(yùn)動中或受到環(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,性價比高的進(jìn)口晶振產(chǎn)品,因?yàn)閷Ｗ⑺詫I(yè)!
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