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遥遥领先的Skyworks详解VCXO调谐斜率以及APR范围

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 浏览：- 发布日期：2023-09-23 09:26:32【大 中 小】
VCXO晶振器件通常用于锁相环(PLL)电路中，以产生与参考时钟信号相锁的输出时钟信号。锁相环电路的关键设计参数之一是它可以跟踪参考时钟频率变化的范围。锁相环跟踪范围由VCXO的“绝对拉力范围”(APR)决定。APR是VCXO的总频率稳定性和VCXO的可拉性(或“拉范围”)的函数。反过来，VCXO的可拉性是VCXO“调谐斜率”(Kv)的函数。本应用说明讨论了VCXO器件的调谐斜率(Kv)、可拉性、频率稳定性和APR规格之间的关系。了解这些规范之间的关系非常重要，以便有效地比较相互竞争的VCXO器件
为特定应用程序正确指定VCXO
VCXO调谐斜率(Kv)

电压控制晶体振荡器(VCXO)是一种晶体振荡器，其输出频率可以通过改变施加在VCONTROL输入引脚上的电压来调节。VCXO的“调谐斜率”或电压-频率增益指定了由控制电压的给定变化引起的频率变化量。代表传统VCXO器件的频率与控制电压曲线如图1所示

skyworks技术

该曲线的斜率等于VCXO的电压- 频率增益，通常称为VCXO的“调谐斜率”。VCXO调谐斜率通常用符号“Kv”表示，通常以ppm/V为单位表示。VCXO数据表通常只给出Kv的典型值。数据表也可能给出与调谐斜率相关的“线性”规格。线性度的计算方法是首先找到一条最适合频率与电压曲线的直线(BSL)，然后测量曲线与BSL的最大偏差。测量的偏差表示为曲线总频率偏差的百分比。例如，在图1中，频率与电压曲线与BSL的最大偏差约为±8ppm，曲线的总偏差约为260 ppm;因此，线性度约为3.1%。然而，请注意，线性不一定是一个很好的指标，表明在特定工作点的实际增益(有时称为“增量增益”)与指定Kv典型值的匹配程度。传统的VCXO器件使用一个变容二极管来改变晶体谐振器上的容性负载，作为施加的控制电压的函数。改变晶体上的容性负载会改变或“拉”晶体共振的频率。由此产生的控制电压和频率之间的关系不是线性的，并且传统VCXO器件的增量Kv可能与平均值相差很大，如图1所示。值得注意的是，Skyworks Solutions的Si55x系列VCXO器件不依赖于晶体谐振器的“拉动”来实现频率变化，并且这些器件的频率与控制电压曲线在增量Kv中的偏差比传统VCXO器件要小得多。这在锁相环应用中很重要，因为锁相环带宽和抖动峰值特性直接受到VCXO增量Kv的影响。

skyworks技术2

锁相环设计所需的最小APR取决于应用的性质。例如，在电信系统中，自由运行的SONET最小时钟(SMC)参考定时信号的最大频率偏差预期为±20ppm。用于SONET系统中锁相环的vcxo的APR必须至少为±20ppm，而在这些电信应用中，APR规格通常为±30至±50 ppm。在数据通信应用中，如10千兆以太网、千兆以太网和FibreChannel传输，±100 ppm范围内的APR规格将更为常见。VCXO实现给定APR所需的最小调谐斜率(Kv)取决于VCXO的总频率稳定性。频率稳定性较差的器件必须具有较高的Kv才能获得与稳定性较好的器件相同的APR。例如，具有典型频率稳定性的VCXO器件可能需要50至100 ppm/V的调谐斜率，以提供±50 ppm范围内的APR。电压受控SAW振荡器(vcso)通常比VCXO具有较差的初始精度和较差的温度稳定性特性，并且可能需要在200至400 ppm/V范围内的Kv值才能达到相同的±50 ppm APR。通过选择具有最低Kv的VCXO，可以最大限度地降低锁相环设计中的噪声灵敏度，该VCXO仍然提供应用所需的APR。这是因为耦合到VCXO的VCONTROL引脚的传导或辐射噪声将转换为输出抖动，其电压频率增益等于Kv。锁相环设计者在选择VCXO器件时应注意不要忽略这个因素。VCXO数据表通常给出理想工作条件下(电源或VCONTROL引脚无噪声)的固有抖动和/或相位噪声的规格。然而，设计一个没有传导和辐射噪声的系统是不可能的。在实践中，如果系统中存在适量的噪声，选择具有非常低的特性抖动规格但Kv较大的设备可能会导致系统总体抖动高于具有略高的特性抖动但Kv较小的设备

Skywork原厂编码 生产商 型号 类型 频率 输出 电源电压 频率稳定度 工作温度
500SAAB24M0000ACFR Skyworks晶振 Si500S XO 24 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SJAE93M6000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 93.6 MHz CMOS 1.8V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABA11M2896ACH Skyworks晶振 Si500S XO 11.2896 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SDBB75M4975ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 75.4975 MHz SSTL 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA18M4320ACH Skyworks晶振 Si500S XO 18.432 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SJAE93M6000ACFR Skyworks晶振 Si500S XO 93.6 MHz CMOS 1.8V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABA75M4975ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 75.4975 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SAAB24M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 24 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SDBB75M4975ACH Skyworks晶振 Si500S XO 75.4975 MHz SSTL 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA75M4975ACH Skyworks晶振 Si500S XO 75.4975 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA18M4320ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 18.432 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA11M2896ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 11.2896 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABB1M00000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 1 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SAAF122M800ACF Skyworks晶振 Si500S XO 122.8 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABB1M00000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 1 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SJAA24M0000ACFR Skyworks晶振 Si500S XO 24 MHz CMOS 1.8V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SJAA24M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 24 MHz CMOS 1.8V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SAAF122M800ACFR Skyworks晶振 Si500S XO 122.8 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABA18M4320ACF Skyworks晶振 Si500S XO 18.432 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 70°C
500SABA11M2896ACF Skyworks晶振 Si500S XO 11.2896 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 70°C
500SAAB44M2368ACF Skyworks晶振 Si500S XO 44.2368 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SJBB50M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 50 MHz CMOS 1.8V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SAAA70M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 70 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SAAA72M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 72 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SAAB48M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 48 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SAAB4M00000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 4 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SAAB72M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 72 MHz CMOS 3.3V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABA16M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 16 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA4M91520ACH Skyworks晶振 Si500S XO 4.9152 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABA72M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 72 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABB13M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 13 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SABE72M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 72 MHz CMOS 3.3V ±250ppm 0°C ~ 85°C
500SJAC72M0000ACF Skyworks晶振 Si500S XO 72 MHz CMOS 1.8V ±150ppm 0°C ~ 70°C
500SABB100M000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 100 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB10M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 10 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB10M0000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 10 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB125M000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 125 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB125M000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 125 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB16M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 16 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB16M0000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 16 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB20M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 20 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB20M0000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 20 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB27M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 27 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB27M0000ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 27 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB4M09600ACH Skyworks晶振 Si500S XO 4.096 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB4M09600ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 4.096 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB4M91200ACH Skyworks晶振 Si500S XO 4.912 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABB4M91200ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 4.912 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC148M500ACH Skyworks晶振 Si500S XO 148.5 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC148M500ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 148.5 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC1M84320ACH Skyworks晶振 Si500S XO 1.8432 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC1M84320ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 1.8432 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC49M1520ACH Skyworks晶振 Si500S XO 49.152 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABC49M1520ACHR Skyworks晶振 Si500S XO 49.152 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C
500SABD10M0000ACH Skyworks晶振 Si500S XO 10 MHz CMOS 3.3V ±20ppm 0°C ~ 85°C

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【责任编辑】：泰河盛版权所有：转载请注明出处

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