传统上,石英晶体振荡器是最常用的定时元件。然而,随着先进的硅技术的出现,设计人员越来越常见的是使用可编程时钟发生器在其系统中提供时钟晶振。
当您检查时,使用可编程时钟解决方案的优势非常明显:可编程解决方案不仅限于常见频率。它可以产生频率范围内的任何频率。这样可以节省购买定制振荡器的时间,这通常需要更长的交付时间。一部分差分晶振可以驱动多种逻辑类型(LVDS,HCSL,LVPECL,CMOS等)和不同的电压。
当更换多个石英晶体或晶体振荡器(通常多于两个)时,可编程硅时序解决方案通常在BOM成本方面更好; 特别是如果更换几个自定义频率和高于70 MHz的频率。使用可编程解决方案,您可以对设备进行一次鉴定,并在其他地方重复使用。资格认证工作要低得多,您在批准的供应商列表上管理的组件要少得多。
石英水晶振子和晶体振荡器设备实际上可以发出重要的辐射。几毫安的RF电流通过晶体及其走线。晶体电路是一个谐振槽,应该避免槽的阻尼,以便晶体振荡器可靠地工作。晶体的迹线需要保持对地的高阻抗,因此不能设计为传输线。结果,晶体迹线发射电磁辐射。
对于XO,当正确设计时钟走线时,主要的辐射源通常不是时钟晶振输出。辐射的主要来源是电源引脚。由于成本原因,大多数晶体振荡器在封装内部没有电源旁路,开关电流将流入和流出VDD和GND引脚。来自电源连接的EMI与实际芯片和最近的旁路电容之间的距离成比例。通常,使用时钟发生器IC将旁路电容器放置在比使用晶体振荡器更接近实际芯片的位置更容易。
当不再需要屏蔽工作来满足要求时,扩频可以进一步降低成本。扩频是一种特定类型的调制,它基本上会导致一定量的抖动,从而在更宽的频率范围内扩散能量。虽然不适合所有应用,但越来越多的系统被设计为能够处理一定程度的扩频调制。
乍一看,晶体振荡器可能看起来更简单,但实际上,可编程晶体振荡器提供了更大的灵活性,最终可以为您的设计带来更优雅的解决方案。