看村田如何打造小型化SMD晶振同时提升性能
村田制作所一直为IC制造商以及家用电器和汽车车载电子元件制造商提供陶瓷谐振器的IC匹配服务,这些电子元件在其产品中使用IC已超过30年.
村田有两种谐振器：陶瓷谐振器和石英晶体.Murata以CERALOCK的商品名销售陶瓷晶振,陶瓷共振器已有30多年的历史.该产品仍占全球市场的70％.特别是,村田晶振在汽车车载电子元件市场占据主导地位,占据了全球90％的市场份额.图2显示了陶瓷谐振器的评估电路图.通过改变施加到IC的电压和温度来确定最佳电阻和电容,同时检查振荡的幅度,波形和裕度.表1概述了各种陶瓷谐振器的评估.由于村田认为有必要确保振荡器电路的正常运行以及IC的稳定运行,接下来,我们提供三个我们为客户提供的服务示例.在这些服务中,我们不仅测量振荡器电路的稳定性,还测量组装产品的性能和电子特性.
图2.陶瓷谐振器的评估电路
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特点 |
值 |
标准 |
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振荡电压
（Vset=13.5V,25deg.C） （VCEL=2.1V）
Vcel驱动振荡电路Vcel的电压 |
典型样本 |
VIH |
2.2[V] |
≤2.4V |
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VIL |
-0.2[V] |
≥-0.3V |
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VOH |
2.1[V] |
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VOL |
-0.3[V] |
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R1限制样品 |
VLP-P |
1.9[V] |
≥0.4xVcel（≥0.84V） |
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VOP-P |
1.9[V] |
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启动电压 （-40至+85deg.C） |
典型样本 |
3.7[V] |
≤8.0[V] |
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R1限制样品 |
3.7[V] |
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振荡启动时间 （Vset=13.5V,25°C时的典型样品） |
3.06[ms] |
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频率相关（参考） （Vset=13.5V,25°C时的典型样品） |
没有频移 |
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负阻力分析 （Vset=13.5V,25°C） |
Rs_max |
计算的Rs |
比率 |
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240 |
62 |
3.9 |
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表1.陶瓷谐振器的测量
第一个例子是用于PC的石英晶体的USB通信质量的测试结果,例如用于HDD和光盘驱动器的PC（图4）.适用于USB和SATA通信协议的设备,必须经过信号质量测试才能获得通信认证.除了IC匹配数据之外,muRataCrystal通常还会获得验证USB和SATA通信信号质量的数据,并将其提交给客户.该服务有助于减少客户工作中的评估工时.
图4.石英晶体USB通信信号质量的测试结果
第二个例子是专用于需要总频率精度器件集成电路匹配服务是不超过±20ppm时,由于批量生产用于RF市场诸如Wi-Fi技术的精度石英贴片晶振,将其开始于2014年在在RF市场,主流产品是电池驱动的组装产品,如智能手机.组装产品和IC的制造商一直在努力开发低功率器件,这些器件一次具有短的工作周期,以延长电池寿命.图5显示了BLE中消耗的电流的测量值模块,以μs为单位.使用这些数据作为参考,BLE模块和IC的制造商确定了要在其产品中安装的石英晶体的频率和产品的尺寸.
图5.短期内消耗电流的测量
第三个例子是EVMWi-Fi设备的测量服务.EVM是无线信号调制精度的参数.EVM值越高,无线通信质量越好.图6显示了Wi-Fi模块的EVM测量.我们一直在研究通过操纵石英晶体谐振器参数来改进EVM的可能性;特别是我们一直在研究通过操纵振荡器电路的参数来减轻EVM的可能性.muRataCrystal最近的研究揭示了改善EVM的谐振器参数,这些参数已反映在muRata Crystal新产品的规格中.
图6.Wi-Fi®模块中的EVM测量
词汇表
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SATA： |
串行ATA的缩写.计算机和存储设备（如硬盘驱动器和光盘驱动器）之间连接标准的扩展功能之一. |
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BLE： |
蓝牙低能耗的缩写.一种无线网络技术,使用免许可证2.4GHz频段的低功耗电磁波. |
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EVM： |
误差矢量幅度的缩写.衡量数字信号调制精度的方法. |
