在5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，對于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時鐘要求非常高，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要穩(wěn)定的時鐘，以縮短鎖定時間，減少保持漂移并提高同步性，因此必須采用高性能的晶體振蕩器，才能確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

系統(tǒng)對時鐘抖動的要求日趨嚴(yán)格
隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的應(yīng)用對系統(tǒng)時鐘抖動的要求變得越來越嚴(yán)格，大多數(shù)要求在156.25MHz載波的12kHz至20MHz帶寬上，最大的RMS抖動上限為200fs。

目前設(shè)計(jì)156.25MHz時鐘振蕩器主要有四種基本方法，第一種是利用反臺石英片作為諧振器組件的石英振蕩器，第二種是利用三次泛音石英片作為諧振器組件的石英振蕩器，第三種是利用鎖相環(huán)的石英振蕩器，將低于50MHz的基音或三次泛音石英片，或是低于50MHz的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，與整數(shù)或分?jǐn)?shù)模式鎖相環(huán)（PLL）IC配合產(chǎn)生156.25MHz輸出，第四種則是低于50MHz的MEMS諧振器的振蕩器環(huán)路，與鎖相環(huán)（PLL）IC相配合的方式。

第一種方案既不能提供最佳的RMS抖動性能，也不能提供成本最低的解決方案。第四種MEMS諧振器方法則不能滿足最大200fs RMS抖動的主要性能標(biāo)準(zhǔn)。第二種方案利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的三次泛音石英片，同時考慮到電極的幾何形狀和切割角改良，從而在成本、性能和尺寸方面實(shí)現(xiàn)了最佳融合。

多種晶體振蕩器滿足不同需求
Abracon公司是一家無源組件供應(yīng)商，為市場提供時鐘／頻率控制產(chǎn)品、磁性元器件／電感器、射頻／天線和連接解決方案。Abracon預(yù)見市場對超低RMS抖動時鐘解決方案的需求不斷增長，因此推出多款高性能晶體振蕩器，例如為5G網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供時鐘解決方案，包括低相位噪聲晶體振蕩器（XO）和高精度溫補(bǔ)晶體振蕩器（TCXO）。

Abracon推出了超低抖動的三次泛音ClearClock?解決方案（包括AK2、AX3、AK5和AK7系列），以支持需要100至200 MHz微型尺寸時鐘解決方案的客戶。這些需求通常包括5G通信、PCI Express（PCIe）、光通信模塊、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等應(yīng)用。

此外，Abracon還推出了ASGTX5系列TCXO器件，以滿足Stratum-IV架構(gòu)的過熱和長穩(wěn)要求。ASGTX5系列將高頻時鐘輸出能力與5.0 x 3.2 mm的小尺寸面積相結(jié)合，以面向需要緊湊型組件解決方案的網(wǎng)絡(luò)和通信等高穩(wěn)定性應(yīng)用。

ClearClock?晶體振蕩器
提供卓越的RMS抖動性能
ClearClock?晶體振蕩器系列特別適用于光收發(fā)器和數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，它們主要采用156.25MHz本地振蕩器，具有出色的相位噪聲和RMS抖動性能，可做為10G、40G、100G，200G和400G設(shè)備的系統(tǒng)時鐘。

Abracon的AK2、AX3、AK5和AK7 ClearClock?晶體振蕩器解決方案采用三次泛音高Q（品質(zhì)因子）石英片設(shè)計(jì)，并采用特定的切割角，可在-40℃至+85℃的擴(kuò)展工作溫度范圍內(nèi)，滿足嚴(yán)格的頻率穩(wěn)定性要求，這些解決方案提供了卓越的RMS抖動性能，顯著地超過了系統(tǒng)級要求。

Abracon的新型AK2、AX3、AK5和AK7 ClearClock?晶體振蕩器系列旨在滿足緊湊型應(yīng)用（例如光模塊、有源電纜以及小型網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備）的要求，同時支持最高數(shù)據(jù)速率超過10Gbps，甚至更高可達(dá)到100/400Gbps。

ClearClock?是載波頻率在100MHz至200MHz范圍內(nèi)應(yīng)用的理想選擇，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)處理器和高級CPU要求超低時鐘抖動，以實(shí)現(xiàn)大于每秒10Gb的連接以及高達(dá)100Gbps的連接。AK2、AX3、AK5和AK7器件采用更安靜的三次泛音架構(gòu)，避免了基于鎖相環(huán)（PLL）的乘法運(yùn)算，并以最小封裝尺寸，提供了超低抖動性能（小于100fs）的最佳組合，同時降低了整體功耗，通常在1.8V的最低工作電壓下功耗僅為30mW，遠(yuǎn)低于其他高性能XO替代產(chǎn)品。

ASGTX5 TCXO系列
除了標(biāo)準(zhǔn)頻率的ClearClock?解決方案之外，Abracon還開發(fā)了ASGTX5系列以解決Stratum-IV時鐘系統(tǒng)的問題。Stratum-IV系統(tǒng)要求時鐘的最大整體頻率偏差為±32ppm，包括初始設(shè)置公差、晶振經(jīng)過回流焊后的頻率偏移、供電電壓和負(fù)載變化導(dǎo)致的頻率偏差，在工作溫度范圍-40℃至+ 85℃的頻率偏差，以及老化（20年）偏差等。

ASGTX5溫補(bǔ)晶振（TCXO）解決方案可在15.0MHz至2.1GHz之間的任何載頻下都能滿足上述的嚴(yán)格要求。但是，為了達(dá)到該精度，該解決方案的RMS抖動比三次泛音ClearClock?同類產(chǎn)品略差一些。例如，它在156.25MHz載波上表現(xiàn)出<350fs的典型RMS抖動。

ASGTX5系列采用5.0 x 3.2 x 1.8 mm SMT封裝，整體頻偏小于Stratum-IV所要求的±32 ppm。此外，ASGTX5有四種標(biāo)準(zhǔn)差分輸出格式（LVDS、HCSL、LVPECL或CML），可輸出15MHz至2.1GHz之間的任何載波頻率，其中格式為HCSL時最高輸出頻率可達(dá)700MHz。該系列非常適合對頻率精度要求嚴(yán)格、高載波頻率（例如1.00GHz）或CML差分輸出的系統(tǒng)。

結(jié)語
隨著5G在全球各地建設(shè)的速度加快，市場對高性能晶體振蕩器的需求也更為殷切，Abracon公司推出的ClearClock?晶振與ASGTX5系列溫補(bǔ)晶振，能夠?qū)?yán)苛的時鐘穩(wěn)定性與較小的空間占用和高頻輸出相結(jié)合，為通信基礎(chǔ)架構(gòu)帶來了卓越的好處，并實(shí)現(xiàn)了更高的性能水平，將是開發(fā)5G相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的最佳選擇。

審核編輯黃宇