有源晶振的重要優(yōu)勢(shì)之一,在于通過高度集成的內(nèi)置電路,直接替代傳統(tǒng)時(shí)鐘方案中需額外搭配的多類信號(hào)處理部件。從電路構(gòu)成來(lái)看,其內(nèi)置模塊覆蓋信號(hào)生成、放大、穩(wěn)壓、濾波全流程,無(wú)需外部補(bǔ)充即可完成時(shí)鐘信號(hào)的完整處理。首先,內(nèi)置振蕩與放大電路省去外部驅(qū)動(dòng)部件。傳統(tǒng)無(wú)源晶振只能提供基礎(chǔ)諧振信號(hào),需外部搭配反相放大器(如 CMOS 反相器)、反饋電阻(Rf)與負(fù)載電容(Cl1/Cl2)才能形成穩(wěn)定振蕩并放大信號(hào);而有源晶振內(nèi)置低噪聲晶體管振蕩單元與信號(hào)放大鏈路,可直接將晶體諧振信號(hào)放大至系統(tǒng)所需的標(biāo)準(zhǔn)幅度(如 3.3V CMOS 電平),徹底省去外部驅(qū)動(dòng)芯片與匹配阻容元件,減少 PCB 上至少 4-6 個(gè)分立部件。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備時(shí),選用有源晶振能提升采集精度。珠海揚(yáng)興有源晶振批發(fā)

在高精度場(chǎng)景中,時(shí)鐘信號(hào)的噪聲會(huì)直接影響系統(tǒng)性能,而有源晶振的低噪聲優(yōu)勢(shì)能有效規(guī)避這一問題。從設(shè)計(jì)來(lái)看,有源晶振多采用低噪聲晶體管架構(gòu),如差分對(duì)管設(shè)計(jì),可抑制共模噪聲干擾,同時(shí)通過負(fù)反饋電路控制信號(hào)放大過程,避免放大環(huán)節(jié)引入額外噪聲,其相位噪聲指標(biāo)通常能達(dá)到 1kHz 偏移時(shí)低于 - 130dBc/Hz,遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)源晶振搭配外部電路的噪聲表現(xiàn)。對(duì)于 5G 通信基站這類高精度場(chǎng)景,信號(hào)解調(diào)對(duì)時(shí)鐘相位穩(wěn)定性要求極高,若時(shí)鐘噪聲過大,會(huì)導(dǎo)致星座圖偏移,增加誤碼率。有源晶振內(nèi)置的高精度晶體諧振器,能減少溫度、電壓波動(dòng)引發(fā)的頻率漂移,配合電源濾波單元濾除供電鏈路的紋波噪聲,確保輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位抖動(dòng)控制在 1ps 以內(nèi),保障信號(hào)解調(diào)精度。江門NDK有源晶振多少錢連接有源晶振后,設(shè)備無(wú)需再配置復(fù)雜的信號(hào)調(diào)理電路。

在研發(fā)周期簡(jiǎn)化上,消費(fèi)電子迭代周期通常只 3-6 個(gè)月,有源晶振的 “免調(diào)試” 特性大幅縮短設(shè)計(jì)時(shí)間:出廠前已完成頻率校準(zhǔn)(偏差控制在 ±20ppm 內(nèi),滿足消費(fèi)電子計(jì)時(shí)、通信需求)與幅度穩(wěn)幅,用戶無(wú)需像調(diào)試無(wú)源晶振那樣,反復(fù)測(cè)試負(fù)載電容值(如調(diào)整 20pF/22pF 電容匹配頻率)或校準(zhǔn)反饋電阻參數(shù),將時(shí)鐘電路研發(fā)時(shí)間從傳統(tǒng)的 1-2 周壓縮至 1-2 天,避免因調(diào)試不當(dāng)導(dǎo)致的樣品反復(fù)打樣。有源晶振還能簡(jiǎn)化消費(fèi)電子的 BOM 成本與供電鏈路:雖單顆有源晶振單價(jià)略高于無(wú)源晶振,但省去了驅(qū)動(dòng)芯片(約 0.5-1 元 / 顆)、濾波電容(約 0.05 元 / 顆)等元件,整體 BOM 成本反而降低 15%-20%;同時(shí)其寬電壓適配特性(支持 1.8V-5V 供電)可直接接入消費(fèi)電子的電池或 LDO 輸出端,無(wú)需額外設(shè)計(jì)電壓轉(zhuǎn)換電路,適配藍(lán)牙耳機(jī)、智能手環(huán)等低功耗設(shè)備的供電需求。無(wú)論是智能手機(jī)的 GPS 模塊時(shí)鐘、還是無(wú)線耳機(jī)的藍(lán)牙通信時(shí)序,有源晶振都能以 “小體積、免調(diào)試、低成本” 的優(yōu)勢(shì),助力消費(fèi)電子實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)與量產(chǎn)。
有源晶振實(shí)現(xiàn)低噪聲輸出的在于底層技術(shù)優(yōu)化:一是選用高純度石英晶體與低噪聲高頻晶體管,晶體的低振動(dòng)噪聲特性(振動(dòng)噪聲 < 0.1nm/√Hz)與晶體管的低噪聲系數(shù)(NF<1.5dB)從源頭減少噪聲產(chǎn)生;二是內(nèi)置多級(jí) RC 低通濾波與共模抑制電路,可濾除電源鏈路的紋波噪聲(將 100mV 紋波抑制至 1mV 以下)與振蕩環(huán)節(jié)的高頻雜波(濾除 100MHz 以上諧波);三是部分型號(hào)采用差分輸出架構(gòu)(如 LVDS 接口),能抵消傳輸過程中的共模噪聲,使輸出信號(hào)的幅度噪聲波動(dòng)控制在 ±2% 以內(nèi),相位噪聲在 1kHz 偏移時(shí)低至 - 135dBc/Hz,遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)源晶振(相位噪聲約 - 110dBc/Hz)。有源晶振的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì),適合批量生產(chǎn)的電子設(shè)備。

有源晶振能減少外部元件數(shù)量,源于其將時(shí)鐘信號(hào)生成、放大、穩(wěn)壓等功能集成于單一封裝,直接替代傳統(tǒng)方案中需額外搭配的多類分立元件,從而大幅節(jié)省設(shè)備內(nèi)部空間。傳統(tǒng)無(wú)源晶振只提供基礎(chǔ)諧振功能,需外部配套 4-6 個(gè)元件才能正常工作:包括反相放大器(如 CMOS 反相器芯片)實(shí)現(xiàn)信號(hào)振蕩、反饋電阻(Rf)與負(fù)載電容(Cl1/Cl2)校準(zhǔn)振蕩頻率、LDO 穩(wěn)壓器過濾供電噪聲、π 型濾波網(wǎng)絡(luò)(含電感、電容)抑制電源紋波。這些元件需在 PCB 上單獨(dú)布局,元件占用的 PCB 面積就達(dá) 8-15mm2(以 0402 封裝元件為例)。而有源晶振通過內(nèi)置振蕩器、低噪聲晶體管放大電路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧盀V波電容,只需 1 個(gè)封裝(常見尺寸如 3.2mm×2.5mm、2.0mm×1.6mm)即可實(shí)現(xiàn)同等功能,直接省去上述外部元件,單時(shí)鐘電路模塊的 PCB 空間占用可減少 60% 以上。無(wú)線通信設(shè)備依賴時(shí)鐘,有源晶振是關(guān)鍵部件之一。珠海揚(yáng)興有源晶振批發(fā)
設(shè)計(jì)通信基站設(shè)備時(shí),有源晶振是保障頻率精度的關(guān)鍵。珠海揚(yáng)興有源晶振批發(fā)
極簡(jiǎn)接線邏輯進(jìn)一步降低組裝復(fù)雜度:有源晶振通常只需 2-4 個(gè)引腳即可工作(電源正、電源負(fù)、信號(hào)輸出、使能端,部分簡(jiǎn)化型號(hào)只需電源與信號(hào)端),無(wú)需像無(wú)源晶振那樣額外連接反饋電阻、負(fù)載電容等元件 —— 接線數(shù)量減少 60% 以上,組裝時(shí)無(wú)需逐一核對(duì)多根線路的對(duì)應(yīng)關(guān)系,降低對(duì)組裝人員的技能要求,同時(shí)減少因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的時(shí)鐘電路故障(如漏接電容引發(fā)的頻率漂移),大幅提升組裝合格率,尤其適合對(duì)組裝效率要求高的物聯(lián)網(wǎng)傳感器、便攜醫(yī)療設(shè)備等場(chǎng)景。珠海揚(yáng)興有源晶振批發(fā)