早在2009年村田就已經開始為消費市場和汽車市場提供微型且高度可靠的石英貼片晶振了,并且取得優異成績.隨著智能科技市場,如智能手機,小型通訊設備,可穿戴智能設備的發展,對于村田石英貼片晶振的使用需求日益漸長,村田不斷研發制造更多封裝類型的晶體單元.

  村田XRCPB30M000F0Z00R0工業級晶體獨特的封裝結構.村田制作所的晶體振子采用與典型晶體振子不同的封裝結構.常規石英晶體單元使用具有空腔結構的陶瓷基板,而村田公司的晶體單元使用將金屬蓋與平面陶瓷基板相結合的結構,該平面陶瓷基板具有陶瓷諧振器.與傳統的晶體單元相比,使用高度通用的平面陶瓷基板和金屬蓋使我們能夠降低材料成本,實現穩定的供應并提高產量.

如何計算并聯諧振電路中使用的晶振負載電容值

什么是晶振的負載電容(CL)？

CL代表負載電容.晶振的負載電容定義為從晶體的兩個端子測量或計算的振蕩器電路中存在的總電容.當組裝在振蕩器電路中時晶體的輸出頻率是CL的函數.為了使石英晶體單元具有盡可能接近規定的輸出頻率,重要的是精確地測量電路中的實際CL.

假設石英晶體諧振器的負載電容(CL)額定值為16pF.如何計算并聯諧振電路中使用的晶振負載電容值？

振蕩器的輸出頻率是CL的函數.如果晶振晶體的額定CL為16pF,則指定的頻率針對振蕩器電路中的16LF的CL進行優化.

   我們都知道科技發展迅速的同時我們的安全也存在隱患,因此監視器就顯得尤為重要,可以記錄我們不在現場時所發生的事情.而清晰優質的監控畫面才能提供給我們有用的信息.這時候就需要我們的石英晶振晶體發揮作用.

   晶振在各種智能產品中占有重要地位,監視器中的晶振所需要的頻率通常有24M,27M,25M,38.4M,40M,48M等.高穩定的晶振質量保證產品的質量,高精密的頻率偏差帶來清晰的畫面.監視器中的村田石英晶體單元選用超小型的2016貼片晶振,1612貼片晶振,1210貼片晶振,占用電路空間少,精度穩定,質量高.

ECS Crystal成立至今已是國際有名的晶體頻率元件制造商,所生產的石英晶體,SMD晶振,石英晶體振蕩器具有高穩定性,低功耗等特點.ECS振蕩器產品系列包括時鐘振蕩器,TCXO,VCXO,VCTCXO和VCXO.下面億金電子ECS晶振代理商介紹有關ECS振蕩器電路設計考慮因素的信息.

晶體控制振蕩器可以被認為包括放大器和反饋網絡,其選擇放大器輸出的一部分并將其返回到放大器輸入.您可以在下面查看此類電路的示例.

（A）環路功率增益必須等于同步.

（B）環路相移必須等于0,2Pi,4Pi等弧度

反饋到放大器輸入端的功率必須足以提供振蕩器輸出,放大器輸入和克服電路損耗.

振蕩器工作的確切頻率取決于振蕩器電路內的環路相位角度偏移.相位角的任何凈修改都將導致輸出頻率的變化.作為振蕩器提供基本上與變量無關的頻率的通常目標,必須采用一些減少凈相改變的方法.可以想象,最小化和最大限度地減少凈相移的最常見方法是在反饋回路中使用石英晶體單元.

石英晶體的阻抗變化如此劇烈,隨著施加頻率的變化,所有其他電路元件可被認為是基本上連續的電抗.因此,當在振蕩器的反饋回路中使用石英晶體單元時,晶體單元的頻率將自我調節,使得晶體單元呈現滿足環路相位必要性的電抗.以下顯示石英晶體單元的電抗與頻率的表示.

不管是產品選型,還是電路設計,對于工程而言總會遇到大大小小的問題,那么如何更好的設計PCB呢？這樣設計PCB印刷電路板減少問題,在設計印刷電路板時,應考慮通過防止來抑制EMI水平負阻力下降.

1.PCB上的圖案長度

為了防止布線的電感和雜散電容導致電氣特性的劣化,建議以最短的接線長度連接IC和電容器的石英晶體單元.這種模式長度應大約在2厘米以內,但長度越短,EMI輻射越小放置IC和晶體單元等元件不會成為問題.由于EMI主要來自于在逆變器的OUT側,該部分的圖形長度應該是晶體振蕩電路中最短的.而且,插件晶振不是優選的,因為它們成為EMI的來源.

2.晶體振蕩電路以外的圖案的影響

在設計多層PCB的情況下,重要的是不設計場地或其他信號模式在圖中圓圈部分的振蕩電路下,以防止負電阻減小,并獲得石英晶體振蕩器穩定的啟動特性.特別是,如果其他信號線位于靠近IN側的位置振蕩電路,振蕩波形將被調制引起噪聲,并在OUT側放大成為EMI的原因.由于晶體振蕩電路可能會停止啟動,如果IN端子的電壓和OUT端子在其他信號線的影響下變得相等,強烈建議不要設計它.還應該避免在振蕩電路附近的層上放置場地,因為它會減少負面阻力很大.

NAKAGAWA ELECTRONICS LIMITED（NKG）成立于1984年,注冊于'85,是一家總部設在香港的私營公司.該公司最初是石英晶體單元和陶瓷基產品的交易商,如陶瓷諧振器和濾波器.在接下來的幾年中,更多的頻率控制產品被添加到產品組合中,以提供更廣泛的產品系列.所有類型的基于石英晶體的時鐘振蕩器和VCXO,以及高端產品,如TCXO晶振和SAW濾波器型產品,都被提供給越來越多的客戶.

隨著業務的強勁增長,NKG晶振于1989年收購了位于中國周山島的現有工廠,鼓勵他參與石英晶體,插件晶振產品的生產.該工廠生產幾種傳統封裝的金屬罐石英晶體單元,稱為HC-49/U,HC-49/S和UM型.

憑借自身的產品來源,香港NKG晶體可以迅速獲得更多的市場份額,并成為著名的石英晶體單位制造商.在接下來的幾年里,NKG晶振成為幾家全球運營客戶的“首選供應商”,特別是在計算機外圍設備行業.這種認識導致了制造工廠進入更現代化的環境.

2004年,NKG CRYSTAL制造的金屬晶體被搬遷到位于上海以西約100公里的江蘇省蘇州市新建的“新加坡工業園”（SIP）.

蘇州的創業公司是通過租用工廠空間而購買土地而購買新的自有工廠.2006年,生產線可以搬進新公司,由三個10k潔凈室組成,用于石英晶振和振蕩器組裝.新的10,000平方米設施中更大的空間使其能夠投資陶瓷封裝SMD石英晶體和振蕩器的新設備.

有了這個,香港NKG晶體公司可以開發自己的振蕩器,并很快專注于高頻時鐘和具有各種輸出波形類型的VCXO,如LVPECL,LVDS和HCSL.隨著對TCXO和VCTCXO等更復雜產品的需求不斷增加,NKG開始與其他企業合作開發和制造,這遵循了行業的共同趨勢.

憑借廣泛的石英晶體,貼片晶振,TCXO,VCXO,OCXO,SPXO晶振,晶體振蕩器等頻率控制產品,香港NKG晶振公司如今已成為行業中一家經過良好重組的公司.

NAKAGAWA ELECTRONICS LIMITED（香港NKG CRYSTAL）開始在周山島制造并搬到蘇州/江蘇省.在過去的五年中,不斷增長的需求和對更具成本效益的生產線的需求導致了將生產分成兩個獨立的制造場所的決定.傳統的金屬線保存在蘇州,而所有陶瓷包裝生產都轉移到南京,以便我們今天在這兩個地方進行制造.

NKG晶振致力于為客戶提供最佳服務,以滿足并超越客戶的期望.我們通過不斷改進現有晶振產品和升級我們的系統和文檔來實現這一目標.作為變頻控制產品的制造商和供應商,我們不認為我們是銷售部門,而是為我們的客戶提供卓越的技術服務.

質量保證

香港NKG晶體致力于提供高質量的石英貼片晶振,水晶振蕩子,壓電晶體產品,并保持質量和管理體系,以確保可以保證的運營.不僅對我們的客戶,而且對我們自己的員工和社區,我們正在協調我們所有的活動,具有最高的法律和道德標準的社會責任感.我們的公司運營已經制定并正在通過參考相關的公司治理準則和國際標準（包括EICC行為準則）進行審核和更新.

符合RoHS標準

香港NKG晶體公司致力于自2004年以來提供符合RoHS標準的產品.除了我們對重金屬的內部XRF測試外,我們還在第三方進行定期測試,并與我們的材料供應商密切合作,以確保所有石英晶體振蕩器,SMD晶振,石英晶振產品完全符合EURPPEAN理事會.

我們所有晶振,SAW濾波器,陶瓷諧振器產品均符合“指令2011/65/EU”及其修訂.我們的大多數產品完全符合要求（也稱為6/6兼容）,被認為是無鉛產品.極少數項目屬于RoHS豁免,無法避免使用LEAD（Pb）.

香港NKG CRYSAL的所有石英貼片晶振,有源晶振,陶瓷諧振器,濾波器,SPXO晶振,TCXO振蕩器均符合新頒布的RoHS指令要求,符合“指令2015/863”,并且不含任何列出的四種鄰苯二甲酸鹽.這種合規性也可稱為RoHS10兼容.

通信傳輸網絡的世界中,核心網、城域網、移動回傳網、接入網和企業網絡（LAN/SAN）從上至下呈樹狀分布.每種網絡均設定了各自通信所需的獨自規格.而且,伴隨近年高速通信終端及影像傳輸等普及,骨干網中流過的通信量有增無減,通信的高速、大容量化進展迅速,通信基礎設備亦不斷擴充.進行如上所示的高速數據通信的通信協議需要具備傳輸線路、系統以及誤碼率等性能.

誤碼率（以下簡稱為“BER”）是指進行收發信之際,收信方接收數據中的誤碼數除以發出的數據總字節數得出的錯誤率.尤其對于BER,信號所具有的噪音和抖動是非常重要的參數,對信號品質的影響極大.本次,我們將說明基準信號源所需差分振蕩器的關鍵規格與愛普生差分晶振介紹,基于通信設備所需的信號品質而要求差分晶振,差分晶體振蕩器具備的關鍵規格,并介紹市場中銷售的振蕩器結構及特征,以及適于通信設備的愛普生差分晶振型號.

【高速通信系統的構成】

首先,用圖1表示兩只收發模塊之間通過PCI、SATA或10GbE等各種通信協議傳輸數據的常用通信系統傳輸線路.在這樣的系統中,使用石英晶體振蕩器生成基準信號.通常,基準信號用低于數據傳輸率的頻率起振.所以,為了以基準信號生成串聯數據,發送方使用收發模塊中的鎖相環電路（PLL,PhaseLockedLoop）把基準信號頻率倍增到需要的頻率后發送.與此相對,接收方使用收到的數據流中內含鎖相環電路的時鐘數據恢復（ClockDataRecovery）復原基準信號,并用復原后的基準信號復原數據.在部分高端系統中,也采用根據接收方所持有的基準信號復原數據的方式.如上所示,在收發信的過程中隨時進行著信號的轉換與復原.在日益高速的通信中,接收方必須正確判斷接收的數據是0還是1.因此,如何抑制信號自身的抖動和噪音提高信號品質、如何設計最佳的傳輸線路專用集成電路是非常重要的課題.

通信系統傳輸線路的構成

【信號品質評估手法】

評估通信系統中信號本身的品質時,經常使用眼圖.眼圖是使用示波器等測試儀器收集大量高速數字信號波形后重合而成的圖形,由于波形重合后呈“眼”狀而得名.假設傳輸線路的通信協議為10GbE,該系統中傳輸10Gbps的信號所用時間（長度）為各字節100微微秒.評估信號品質時,將每隔100微微秒重復出現的信號相重合后制成眼圖.假設基準信號很純正且傳輸線路的專用集成電路設計良好,則可以獲得如圖2左所示的幾乎完全重合的波形.與其相反,如果基準信號中噪音和抖動較多、或因專用集成電路的設計而產生傳輸線路的頻帶不足等損失,信號波形則會變得不穩定,重合后的波形呈現圖2右所示的眼睛逐漸閉攏的情況.

判斷信號數據是0還是1時,重要的是開眼部的長寬足夠大.

開眼部因噪音和抖動而縮小,將導致接收方無法準確判斷信號數據,BER變高.現在幾乎所有通信系統均要求BER至少應達到1×10-12.這意味著每傳輸1012字節的數據時允許出現1個字節的錯誤.綜上所述,從眼圖中可以獲得噪音、抖動或頻帶不足等有關信號品質的各種信息.

用眼圖表示的信號品質

【構成抖動的要素】

圖3表示通信系統中抖動的構成要素.總體抖動TJ（TotalJitter）用確定性抖動DJ（DeterministicJitter）與隨機抖動RJ（RandomJitter）之和來表示.確定性抖動表示因電路設計、電磁感應或外界因素而產生的抖動.確定性抖動的特征是差分晶振,差分振蕩器頻率擴散保持一定,且與時間變化無關.作為基準信號源的差分石英晶振,差分晶體振蕩器性能中影響確定性抖動的是失真和分諧波.

隨機抖動名副其實表示無法預測的抖動成份.它受元器件自身的特性、熱噪音等因素的影響而自然產生.隨機抖動的特征是隨時間而擴散.作為基準信號源的差分晶振性能中,影響隨機抖動的正是基準信號源的抖動.其它系統中的因素也被歸類為產生抖動的要因,例如插件的電源噪音與串擾、因電纜設計等影響而引起的頻帶不足是產生確定性抖動的要因,而專用集成電路的噪音等則是產生隨時抖動的要因.因此,系統設計人員需要通過改善專用集成電路的設計、變更基板布局以及變更部品等減小總體抖動.

抖動的構成要素

【市場中銷售的振蕩器（基準信號源）的結構與特征】

首先,讀者應該已理解,要維持信號品質就必須選擇噪音和抖動影響少的基準信號源,也就是我們說的晶振,而差分晶振就是最好的選擇.在此,我們將說明現在市場中銷售的有源晶振,石英晶體振蕩器的結構（類型）及其特征.

現在市場中銷售的石英晶體振蕩器大致可分為4種類型,其結構如圖4所示.

振蕩器的結構

第一種是最為常見的基波起振的差分石英晶振,晶體振蕩器.這種差分振蕩器的噪音、抖動及失真特性十分優越,能提供高精度和高性能的所有特性.它的電路組成也相對簡單,所以能夠把耗電量控制在較小程度.

第二種是利用三次諧波的差分晶振晶體振蕩器.諧波起振的電路設計中所采用的方法是利用濾波電路減小基波的負電阻,以所需倍數（這里是三次）的頻率產生負電阻.這種方法可以獲得基波起振的情況下難以獲得的高頻輸出,并且可以保持較高的Q值,從而能夠獲得良好的低接近載波相位噪音性.然而由于電路設計（調整）較為復雜,這種方法也存在著耗電量增加,以及電容比增大而使頻率可變幅度變小的缺點.

第三種是利用鎖相環電路的差分晶體振蕩器.這種振蕩器把石英或硅諧振器作為基準信號源發出輸入信號,利用鎖相環電路生成輸入信號的同步信號,輸出必要的頻率.因此,這種方法的優點在于利用鎖相環電路技術獲得任意頻率的便利性以及能夠提供高頻之處.但是,它的電路結構較為復雜致使耗電量增加,對噪音及抖動性能也帶來了不良影響.我們以前也曾經介紹過,在使用硅諧振器的情況下,由于硅諧振單元所具有的溫度特性不佳,需要補償的溫度范圍太大而無法進行模擬式的溫度補償,因此必須采用鎖相環電路技術進行溫度補償.所以,它在控制信號噪音和抖動的品質指標方面十分不利.

最后是LC振蕩器.這種振蕩器與鎖相環電路一樣極為方便,施加功率后輸出較大的振幅,且本底噪音也較低.與此相反,由于材料本身所具有的Q值較低,所以頻率穩定度和老化特征較差,低接近載波相位噪音性也存在著問題.

如上所示,市場中銷售的差分晶體振蕩器有著不同的結構,應當根據用途選擇適宜的石英貼片晶振,差分晶振產品.為了回應這些需求,愛普生晶振向顧客提供已具備了作為基準信號源所需相位噪音特性、相位抖動和失真特性的差分石英晶振,差分晶體振蕩器產品,以此致力于維護顧客通信系統的信號品質.

【適用于通信系統的低相位抖動的愛普生差分晶振型號介紹】

愛普生將基波振蕩器（類型1）定為主力產品,已形成了具備高速通信系統所需抖動性能的不同的產品陣容.表1表示其中具有代表性的產品.我們原則使用石英晶體單元作為波源.頻率不到80MHz的振蕩器使用AT型石英晶體,80MHz以上則使用了采用反向臺形AT型石英晶體的高頻基波模式（HighFrequencyFundamental,HFF）技術,提供SG系列振蕩器以及VG系列壓控晶體振蕩器.我們還提供使用表面聲波（SAW）技術并具有最佳抖動性能的EG、XG系列SAW振蕩器,以及EV系列壓控型SAW振蕩器（VCSO）.

而且,我們準備了CMOS、LV-PECL、LVDS、HCSL等各種輸出差分晶振,全部產品均保持了石英本身所具有的出色優點,并擁有能夠充分滿足各種用途的顧客要求的信號品質的石英貼片晶振,有源晶振,晶體振蕩器規格.

表1：愛普生振蕩器產品陣容與相位抖動實力數據

*1：相位抖動代表數字(Typ.)以條件欄中所示頻率的偏離頻率12kHz～20MHz的條件下,由愛普生晶振公司測試、計算得出.

今后,愛普生將擴充帶差分輸出的SG系列,并將增添應對多種輸出的SAW振蕩器等新陣容,不斷提供擁有抖動及噪音的優秀性能的產品,以滿足作為基準信號源的必備條件.關于產品的詳細規格,歡迎咨詢億金電子愛普生晶振代理商.

   說到村田生產的電子元件想必很多人會想到的都是村田貼片電容,村田陶瓷晶振.其實近幾年村田也開始了石英晶振的研發制造,并且獲得廣大用戶所認可,取得可觀成績.下面億金電子給大家介紹下村田制作所水晶單元的起源,以及村田石英晶振的優點和各種應用.

   村田制作所的水晶單元采用突破性且獨特的包裝技術,在現有產品中無與倫比,提供卓越的品質,生產規模和性價比.

   村田制造所水晶單元的優點

   村田制作所水晶單元的起源

   村田制作所已提供陶瓷諧振器（CERALOCK ®）市場的四十多年里,作為微型計算機和其他設備的參考時鐘使用.為了支持需要比陶瓷諧振器具有更高頻率精度的時鐘的設備,使用我們獨特的技術,Murata和Tokyo Denpa共同開發了微型且高度可靠的石英晶振,貼片晶體單元.自2009年起,我們開始為消費者市場供應產品,自2013年起開始為汽車市場供應產品.

   市場業績-村田制作所的水晶單元在各種應用中都很活躍由于對速度和容量的需求增加,與東京Denpa聯合開發的產品已被更多產品所采用,因為HDD/SSD/USB和其他存儲設備開始使用小型晶體單元.后來,村田制作所的水晶單元開始被用于NFC,智能手機具有個人認證/電子貨幣支付功能.

   由于AV/PC/汽車設備和Wi-Fi通信設備對小型設備的需求不斷增長,以及配備BT/BLE通信功能的可穿戴設備和智能手機外圍設備的市場增長,小型貼片晶振,石英晶體設備的采用仍在增加連接到智能手機.

   客戶選擇村田制作所的水晶單元的原因-由陶瓷諧振器培育的高可靠性/低成本封裝的采用（CERALOCK ®）

   村田制作石英貼片晶振使用的封裝結構與典型的水晶單元不同.雖然常規晶振晶體單元使用具有腔體結構的陶瓷基板,但村田制作所的石英晶振單元使用的結構將金屬帽與平面陶瓷基板結合在一起,該陶瓷基板具有多年可追溯的陶瓷諧振器.與傳統的石英晶體單元相比,使用高度通用的平面陶瓷基板和金屬蓋可以降低材料成本,實現穩定的供應,并提高產量.

   村田制作所為客戶提供價值-村田晶振擁有先進的生產技術,從水晶石生產,設計,制造到我們自己的原始設備到全球銷售網絡的集成系統.至今村田中國已擁有19個銷售據點、4個工廠以及4個研發設計基地,近距離為客戶提供及時有效的服務和技術支持.

   全球銷售系統

   村田石英晶振產品型號列表

系列	類型	尺寸（mm）	頻率	筆記
XRCTD  XRCED	MCR1210晶振	1.2×1.0×0.30  1.2×1.0×0.33	32至52MHz	金屬密封封裝，適用于小型消費設備的小型無線通信設備
XRCFD XRCMD	MCR1612晶振	1.6×1.2×0.35  1.6×1.2×0.33	24至48MHz
XRCGB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至50MHz	用于消費者設備的無線通信設備的樹脂密封包裝
XRCPB	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.5	24至48MHz
XRCHA	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至20MHz
XRCHA_F_A	HCR2520晶振	2.5×2.0×0.8	16至24MHz	用于汽車以太網/ FlexRay
XRCGE_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	20至23.99MHz	用于汽車MCU等
XRCGB_F_A	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽車以太網/ FlexRay
XRCGB_F_C	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	27.6MHz	用于汽車舒適/安全信息娛樂
XRCGB_F_G	HCR2016晶振	2.0×1.6×0.7	24至48MHz	用于汽車僅用于信息娛樂

石英晶振晶體作為電子產品的核心部件被廣泛用于各種智能電子產品中,舉個例子,一個數碼相機中會大概會用到3個石英晶振,隨而隨著智能電子產品的發展應用,為了獲得更多功能或更高級的功能,則需要用到更多的石英貼片晶振.由此可見晶振的發展前景可觀.

晶振晶體主要可以歸納為五種類型：石英晶體單元,石英晶體振蕩器,石英晶體濾波器,SAW器件和光學器件.拿RIVER大河晶振來說主要以生產的類型為石英晶體單元和石英晶體振蕩器,大河晶振在生產小型高精密SMD晶振擁有獨特的生產技術,在業界處于領先地位.

石英晶振的市場發展前景可觀,只要是電子產品就少不了用到晶體元件,盡管晶振產品應用再廣泛,在選用一款晶振的時候還是會遇到很多的問題,相信不少晶振銷售也遇到過很多這樣的情況.下面是億金電子整理的一些有關晶振會遇到的問題,更多歡迎咨詢億金電子銷售部.

1.壓電石英晶體單元指的是什么呢?

壓電石英晶體單元是一種電子元件,用于頻率控制、濾波和時鐘控制.它由一個裝有電極的石英諧振器組成,封裝在一個密封的封裝中,它提供了與電路的某種連接方式.壓電石英晶體單元通常稱為“晶體”.

2.采購一款石英晶振產品需要知道哪些信息呢?

所需的最小信息是Holder或包、頻率和相關(串聯諧振,或并聯諧振時的負載電容).具體可以咨詢億金電子銷售人員0755-27876565.