一個好的設計,選型是一個工程師的必修課程。一個公司,有硬件工程師,有采購工程師,有來料檢驗工程師,有制程質量工程師,元器件工程師這個職位在國內可是少之又少,甚至對于有些公司而言,并不明白元器件工程師是否能給客戶創造一定的利益;更多的則是工程師集硬件開發,來料檢測,元器件選型于一身。電子產品開發的關鍵工作是原理設計、元器件選型、驗證測試等。元器件選型是其中非常重要的一環。經驗豐富的硬件設計工程師對元器件選型是很重視的。但是,畢竟術業有專攻,硬件工程師不可能把所有精力都化在元器件選型上。元器件選型要求掌握的知識和信息非常多。雖然元器件原理本身看起來很簡單,所有電子技術的學生都要學一些元器件原理方面的知識。但是這些原理都是高度理想化的模型,現實中的元器件遠比這些模型原理復雜。而且元器件種類千千萬萬,要一一掌握是不容易的。所以,單就元器件技術的掌握,就需要有人員來鉆研,如果選擇合適的話,你設計產品的過程中遇見的麻煩就越少,成本就越低,項目進度就越快。因此,在選型初期,還需要與元器件廠商更多的磨合與溝通,一家的廠商就變得由為重要。
晶體元器件已經非常廣泛的應用在各種電子設備中,比如手機,個人電腦,打印機,投影儀,智能家居,智能手表,汽車電子等等。可以這么說,幾乎所有電子產品都會用到它,而且它還是一個非常關鍵的器件。晶振就好比電子設備的鐘表,讓CPU有了時間的感知。那今天談談關于晶振,元器件工程師要如何選擇
初期選型步驟
目前很多工程師對晶體不是特別熟悉,晶體分為有源晶體(晶振),和無源晶體(晶體振蕩器)的類別區分。
無源和有源有哪些區別呢,其實很簡單。有源就是有單獨供電端口。無源就是沒有單獨供電端口。再用通俗一點的話來講,也就是無源晶體需要借助外部元器件來幫助自己起振,有源晶振只需要接通電壓就可以起振。
比如:很多設計都是沿用之前的設計圖紙。看原理圖,確認先前設計用的是哪種類型晶體。無源晶體外圍有兩個負載電容是個很明顯的標志,有源晶體有個VCC供電端。很容易區分出來。有供電的一定要用有源晶體
對晶體整體要求比較高的,比如產品更新率低,相位噪聲好,全溫范圍內的頻偏低等,對溫度要求比較高。這時就要用有源晶體。比如愛普生的普通有源晶體SG系列,SG-210STF,SG7050等,溫度補償晶體TG2520,TG-5006等,或是實時時鐘模塊RTC。
精度要求 | 溫頻要求 | 相位噪聲要求 | 普通有源晶體 | 有功能的有源晶體 | 無源晶體 |
低 | 低 | 無 | ■ |
| ■ |
高 | 低 | 無 | ■ |
| ■ |
低 | 高 | 無 |
| ■ |
|
高 | 高 | 無 |
| ■ |
|
低 | 低 | 有 | ■ |
|
|
高 | 低 | 有 | ■ | ■ |
|
高 | 高 | 有 |
| ■ |
|
消費類產品,更新快,要求低,一般用無源晶體較多。
工業類產品,更新慢,要求一般的話,大多都用普通有源晶體,長期穩定性更好。
網絡類產品,長壽命,應用環境要求高,通訊質量高,往往都是使用帶有功能的有源晶體,比如TCXO,V-TCXO,低抖動的SPSO等。
應用類型 | 普通有源晶體 | 有功能的有源晶體 | 無源晶體 |
消費類 |
|
| ■ |
工業類 | ■ |
|
|
網路通訊類 | ■ | ■ |
|
2、確定晶體參數確定完晶體選擇的類型,我們根據是無源晶體或是有源晶體,來進一步確定要選的參數。
無源晶體確認如下幾個參數:頻率精度,負載電容,工作溫度,尺寸,全溫范圍內的頻偏要求。
我們舉一個例子:
筆者曾參與的一個智能手表項目,項目要求時鐘精度高,頻率是32.968KHz,有網絡校準功能。
我們分析一下項目,智能手表,屬于消費類,更新比較快,功耗越低越好,尺寸越小越好。精度要求高,但是可以網絡校準更新時間。而且智能手表由于戴在手上,也就工作在5~40度之間,對溫度要求不高。經過分析我們發現用小尺寸的無源晶體性價比更高。
那怎么把分析的內容解讀成參數呢?尺寸小,選個小尺寸的。精度要求有網絡矯正,所以精度一般就行。功耗低,用小pf負載電容的晶體功耗會比較低。晶體會隨著溫度變化,頻率也會發生改變,但是手表是帶在手上的,所以影響非常小,而且頻率偏了,還有連接手機時也能矯正回來。綜上我們就選一個,封裝小,小負載電容,頻率精度一般,工作溫度范圍消費類級別的就可以。比如愛普生幾個32.768KHz的無源晶體產品:
型號 | 頻率 | 尺寸 | 精度@25度 | 大工作溫度 | 價格 | 標準貨期 |
FC1610AN | 32.768KHz | 1.6 x 1.0 x 0.5 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 高 | 8周 |
FC-12M | 32.768KHz | 2.05 x 1.2 x 0.6 | ±20ppm ±30ppm | -40℃ to +85℃ | 中等 | 8周 |
FC-135 | 32.768KHz | 3.2 x 1.5 x 0.8 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 略低 | 4-6周 |
FC-12D | 32.768KHz | 2.05x1.25x0.35 | ±20ppm | -40℃ to +85℃ | 略高 |
|
3,選擇一個供貨好,價格合理的產品即可。
的問題還得問的人士,廣瑞泰電子置身晶振領域14年有余,長期掌握日系臺系晶振廠商等一線資訊,對產品熟悉度了如指掌,無論您是發圖片詢價,還是模糊概念詢價,還是選型參考,我們都會為您耐心報價與型號臻選。以目前電子產業發展而言,KHZ產品中,2012貼片晶振,3215貼片晶振不僅產品成熟,且尺寸相對較為輕薄,貨源充足,在時鐘晶振選擇性較高,例如熱銷的EPSON FC-135晶振,NDK的NX3215SA晶振,TXC的9H03200031晶振,精工的SC-32S;MHZ產品中,3225貼片晶振是全球使用量為廣泛的一款,尺寸小,成本低,例如愛普生的TSX-3225系列,NDK的NX3225SA/GA系列,TXC的7M/7V系列,京瓷的CX3225SA/GA系列等。如您需要推薦更小尺寸的貼片晶振,歡迎與我們取得聯系。