本文檔的目的是提供一份經(jīng)過測(cè)試并符合Silicon Labs高性能抖動(dòng)使用條件的晶體、TCXO和OCXO清單

衰減器和時(shí)鐘發(fā)生器。對(duì)本文件的更改將附有流程變更通知（PCN）。

此處提供的信息基于測(cè)試樣本?？蛻魬?yīng)隨著時(shí)間的推移監(jiān)控規(guī)范合規(guī)性和質(zhì)量?？蛻暨€應(yīng)驗(yàn)證

所選的晶體或振蕩器與它們的應(yīng)用非常匹配。

有關(guān)外部參考布局建議，請(qǐng)參閱相關(guān)數(shù)據(jù)表、參考手冊(cè)和應(yīng)用說明“AN905:Si534x外部參考：優(yōu)化性能”。

相關(guān)文件

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?AN1093：使用Si5342-47抖動(dòng)衰減器的振蕩器參考實(shí)現(xiàn)低抖動(dòng)

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高性能抖動(dòng)衰減器和時(shí)鐘發(fā)生器的推薦晶體、TCXO和OCXO參考手冊(cè)

推薦水晶

1.推薦水晶

定時(shí)晶體（XTAL）是指利用壓電效應(yīng)工作的石英晶體：其兩端的電壓會(huì)引起機(jī)械擾動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致其兩端產(chǎn)生電壓。XTAL需要由電路驅(qū)動(dòng)以維持其振蕩。這提供了一個(gè)穩(wěn)定的頻率源，并在鎖相環(huán)中用作參考。

下表列出了目前推薦的XTAL。符合本文件所述規(guī)格的XTAL可提交給Silicon Labs，以供將來與Si534x/7x/9x/83/84/88/89時(shí)鐘一起使用。此表中的大多數(shù)零件號(hào)都是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供應(yīng)商網(wǎng)站上進(jìn)行搜索。用戶還可以直接聯(lián)系供應(yīng)商，詢問列出的具體零件號(hào)。

表1.1。所有Si534x/7x/9x/83/84/88/89設(shè)備的推薦XTALS

有關(guān)XTAL規(guī)格以及如何為您的應(yīng)用選擇最佳XTAL的信息，請(qǐng)參閱附錄A。一般來說，滿足附錄a中ESR與C0數(shù)字要求且具有適用數(shù)據(jù)表中規(guī)定的最大額定功率的XTAL保證會(huì)振蕩。

對(duì)于Silicon Labs Si534x/7x/9x P/Q級(jí)器件，請(qǐng)選擇總壽命精度低于100ppm的XTAL。這個(gè)數(shù)字包括初始偏移、高溫（85°C）下的老化、溫度穩(wěn)定性、拉拔靈敏度、回流效應(yīng)和活性下降。

某些應(yīng)用可能需要在整個(gè)溫度范圍內(nèi)逐步測(cè)試的XTAL，以確保XTAL諧振頻率在任何2°C溫差下的變化都是有界的。這被稱為活動(dòng)下降測(cè)試，可能會(huì)增加XTAL的成本。Si534x/7x/9x/83/84/88/89產(chǎn)品設(shè)計(jì)用于正常測(cè)試的XTAL和活性浸漬測(cè)試的XTALs。

XTAL驅(qū)動(dòng)電路和布局建議請(qǐng)參考相關(guān)數(shù)據(jù)表、參考手冊(cè)和AN905。

2.推薦的振蕩器

最基本和最精確的定時(shí)基準(zhǔn)是XTAL。然而，僅靠XTAL無法維持振蕩以提供穩(wěn)定的時(shí)鐘。需要添加驅(qū)動(dòng)電路以獲得連續(xù)穩(wěn)定的振蕩。這形成了一個(gè)基本的XTAL振蕩器（XO）。XTAL振蕩器基于其可調(diào)性和溫度穩(wěn)定性有許多不同的版本。

有關(guān)XTAL振蕩器規(guī)格以及如何為您的應(yīng)用選擇最佳XO的信息，請(qǐng)參閱附錄B。

2.1推薦地層3/3E OCXO/TCXO

下表列出了已批準(zhǔn)與Si534x/7x/8x/9x系列成員一起使用的低頻Stratum 3 TCXO和Stratum 3E OCXO。這些器件，如Si5348，具有與XA-XB接口不同的單獨(dú)參考時(shí)鐘輸入。

此表中的一些零件號(hào)是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供應(yīng)商網(wǎng)站上進(jìn)行搜索。用戶還可以直接聯(lián)系供應(yīng)商，詢問列出的具體零件號(hào)。

表2.1。推薦的第3/3E層振蕩器

2.2推薦的第3層高頻TCXO

下表列出了高頻Stratum 3 TCXO，當(dāng)在XA輸入端連接時(shí)，這些TCXO已被批準(zhǔn)與Si534x/8x/9x系列一起使用。請(qǐng)參閱相應(yīng)的TCXO至XA輸入接口電路參考手冊(cè)。

此表中的一些零件號(hào)是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供應(yīng)商網(wǎng)站上進(jìn)行搜索。用戶還可以直接聯(lián)系供應(yīng)商，詢問列出的具體零件號(hào)。

Table 2.2. Recommended Stratum 3/3E TCXOs

2.3推薦的XO

下表是已批準(zhǔn)在XA輸入端連接時(shí)與Si534x/8x/9x系列一起使用的XO列表。有關(guān)XO到XA輸入接口電路，請(qǐng)參閱相應(yīng)的參考手冊(cè)。

此表中的一些零件號(hào)是為Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供應(yīng)商網(wǎng)站上進(jìn)行搜索。用戶還可以直接聯(lián)系供應(yīng)商，詢問列出的具體零件號(hào)。

表2.3。推薦XO

高性能抖動(dòng)衰減器和時(shí)鐘發(fā)生器的推薦晶體、TCXO和OCXO參考手冊(cè)

附錄A——如何為您的應(yīng)用程序選擇合適的XTAL

3.附錄A——如何為您的應(yīng)用選擇合適的XTAL

選擇XTAL需要研究XTAL的屬性和性能。本節(jié)的目的是列舉XTAL的屬性及其對(duì)最終性能的影響。XTAL通過壓電效應(yīng)工作，因此XTAL的電氣和機(jī)械方面都在決定其是否適用于給定目的方面發(fā)揮作用。

數(shù)據(jù)表電氣規(guī)格頻率：

XTAL的標(biāo)稱工作頻率由XTAL模型中的內(nèi)部L-C諧振決定，如下文XTAL等效模型一節(jié)所述。XTAL可以在基頻或基頻的泛音下工作?；綳TAL通常具有更好的抖動(dòng)和相位噪聲性能。

頻率精度：

構(gòu)造和制造過程決定了XTAL的精度和性能。這些因素可以根據(jù)它們從XTAL的理想工作點(diǎn)引起的變化進(jìn)行分析。

頻率誤差是一個(gè)累積值，是多個(gè)因素的組合。該數(shù)字需要在Si534x/7x/8x/9x規(guī)定的限制范圍內(nèi)，以確保PLL正常工作和規(guī)定的性能。精度以百萬分率（ppm）或十億分率（ppb）表示。

ppm誤差=（（實(shí)際頻率-理想頻率）/理想頻率）x106

ppm誤差=（（實(shí)際頻率-理想頻率）/理想頻率）x109

由于XTAL精度直接影響自由運(yùn)行期間的輸出精度，因此XTAL誤差對(duì)溫度漂移和總ppm誤差的控制非常重要。影響頻率精度的因素有：

?初始偏移或頻率容差：XTAL生長中的雜質(zhì)、切割過程中的不精確性和加工XTAL的不均勻厚度導(dǎo)致一批XTAL的標(biāo)稱振蕩頻率略有不同。通常在25°C的典型室溫下指定。

?溫度下的頻率穩(wěn)定性：XTAL振蕩頻率隨溫度呈三階函數(shù)變化。數(shù)據(jù)表規(guī)范給出了25°C下初始頻率上下的最小和最大變化。

?老化：XTAL是機(jī)電設(shè)備，因此會(huì)因許多內(nèi)部和外部因素而老化。老化通常在操作的最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)更高，隨著時(shí)間的推移會(huì)減慢。由于老化是以多種方式指定的，因此最合適的值是XTAL在系統(tǒng)中承受的最高溫度下的長期老化規(guī)范。

?拉動(dòng)靈敏度或拉動(dòng)能力或CL不匹配XTAL的振蕩頻率取決于負(fù)載電容，并將受到負(fù)載電容器在溫度范圍內(nèi)的容差的影響。它通常以電容變化的ppm/pF表示。

?高溫回流的影響：回流過程使XTAL經(jīng)受高溫焊接，然后冷卻。這可能會(huì)導(dǎo)致頻率（以ppm為單位）的小幅偏移。本規(guī)范還可能列出在測(cè)量中考慮了多少回流，以考慮返工。

?活動(dòng)傾角（頻率擾動(dòng)）：XTAL振蕩水平在整個(gè)溫度范圍內(nèi)變化很小，通常稱為“活動(dòng)傾角”。對(duì)于性能最高的應(yīng)用，這些可能需要在應(yīng)用中使用之前由XTAL制造商進(jìn)行測(cè)試。然而，許多應(yīng)用程序不需要這種額外的測(cè)試。

總頻率誤差是除了參考時(shí)鐘中的誤差之外的這些單獨(dú)誤差的總和。

讓我們考慮一個(gè)例子來了解如何計(jì)算總誤差。假設(shè)48 MHz XTAL的頻率容限為±13 ppm，溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性為±30 ppm，在115°C下的長期老化為±15 ppm，牽引靈敏度為17 ppm/pF，頻率擾動(dòng)為±2 ppm，回流后的頻率漂移為±2 ppm。假設(shè)負(fù)載電容器的容差為1.2 pF，對(duì)于8 pF的標(biāo)稱值，這是15%的合理估計(jì)。

XTAL的總誤差是所有這些因素的總和，即13+30+15+（1.2*17）+2+2=82.4ppm。

工作溫度：這是根據(jù)數(shù)據(jù)表規(guī)范保證XTAL運(yùn)行的溫度范圍。該溫度范圍應(yīng)足夠?qū)?，以滿足預(yù)期的系統(tǒng)工作溫度范圍。

XTAL等效模型

石英XTAL可以電氣建模為串聯(lián)RLC，并聯(lián)電容指示連接，如下圖所示。

圖3.1。XTAL符號(hào)及其等效電氣模型