eng
Выпуск #5/2021
М. Соколов
ОБЗОР КВАРЦЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ КОМПАНИИ TAITIEN
ОБЗОР КВАРЦЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ КОМПАНИИ TAITIEN
Просмотры: 1031
DOI: 10.22184/1992-4178.2021.206.5.64.69
Компания Taitien – один из ведущих производителей кварцевых компонентов для управления частотой. В статье представлен обзор основных категорий и ключевых серий выпускаемых компанией компонентов.
Компания Taitien – один из ведущих производителей кварцевых компонентов для управления частотой. В статье представлен обзор основных категорий и ключевых серий выпускаемых компанией компонентов.
Теги: crystal oscillator crystal resonator frequency stability oven-controlled crystal oscillator (ocxo) phase noise temperature-compensated crystal oscillator (tcxo) voltage controlled crystal oscillator (vcxo) кварцевый генератор кварцевый резонатор стабильность частоты термокомпенсированный кварцевый генератор (tcxo) термостатированный кварцевый генератор (ocxo) управляемый напряжением (vcxo) фазовый шум
Обзор кварцевых компонентов для управления частотой компании Taitien
М. Соколов
Компания Taitien (до 2000 года Tai Tien Electronic) – один из ведущих производителей кварцевых компонентов для управления частотой. Компания базируется на Тайване, производственные и торговые площадки расположены на Тайване, в США, Европе и Китае. Кварцевые резонаторы, кварцевые генераторы и другие компоненты производства Taitien находят применение в различных областях, включая автомобилестроение, бытовую электронику, компьютерную технику, телекоммуникации, сетевую инфраструктуру.
Компания вкладывает значительные средства в исследования и разработки, запатентовала собственную технологию производства кварца. В статье представлен обзор основных категорий и ключевых серий выпускаемых компанией компонентов.
Taitien выпускает все категории пьезокварцевых устройств для управления тактовой частотой, в том числе эталонные кварцевые генераторы частоты, кварцевые резонаторы, кварцевые генераторы, управляемые напряжением (VCXO), термокомпенсированные генераторы (VCTCXO / TCXO), термостатированные генераторы (OCXO) и др. В ассортимент продукции компании входят высокочастотные и прецизионные генераторы, генераторы частоты с малым уровнем шума и с различной формой выходного сигнала.
Кварцевые резонаторы эталонной частоты 32,768 кГц – один из наиболее широко распространенных типов устройств для управления частотой, применяемых в часах реального времени в компьютерах, системах безопасности и Интернета вещей, умном доме и т. д. Эти компоненты, выпускаемые компанией Taitien, отличаются компактными размерами и низкой потребляемой мощностью, что делает их идеальным выбором для портативных приложений. Они характеризуются малой скоростью старения (всего ±3 ppm / год) и высокой точностью (отклонение частоты не более ±20 ppm), предлагаются как в цилиндрических выводных корпусах, так и в SMD-исполнении (табл. 1). Максимальный уровень возбуждения эталонных кварцевых резонаторов составляет 0,5 мкВт, что не вызывает серьезных отклонений частоты во время резонанса. Изделия рассчитаны на работу в диапазоне температур –40…85 °C.
Кварцевые резонаторы МГц-диапазона от Taitien предназначены для применения в автомобильных системах, мобильных телефонах, беспроводных сетях, аудио / видеоаппаратуре, дисплеях, компьютерной и офисной технике. В этой категории устройств предлагаются модели как в выводных, так и в низкопрофильных керамических SMD-корпусах, рассчитанные на температурный диапазон до –40…125 °C (табл. 2).
Например, серия X3 выполнена в ультратонком керамическом SMD-корпусе с габаритами 1,65 × 1,25 × 0,3 мм (рис. 1), стандартная частота составляет 26,4 МГц (доступны частоты от 24 до 54 МГц). В серии предлагаются модели с отклонением частоты до ±10 ppm в диапазоне температур –10…60 °C и до ±50 ppm в диапазоне температур –40…125 °C.
Еще одна серия, XQ, в керамическом SMD-корпусе с уплотнением стеклоприпоем с габаритами 8,0 × 4,5 × 1,4 мм предназначена для автомобильных систем, приводов жестких дисков, компьютерной периферии, офисного оборудования. Устройства рассчитаны на частоты от 7,3728 до 70 МГц и обеспечивают отклонение частоты не более ±50 ppm в диапазоне температур –40…125 °C.
Серия XI выполнена в стандартном выводном корпусе с габаритами 10,8 × 4,5 × 3,4 мм (рис. 2) и рассчитана на частоты от 3,58 до 80 МГц. Отклонение частоты на превышает ±10 ppm в диапазоне температур –10…60 °C и ±20 ppm в диапазоне температур –40…85 °C.
В категории прецизионных кварцевых резонаторов компания Taitien выпускает несколько серий в защищенных выводных корпусах, рассчитанных на широкий диапазон рабочих температур (табл. 3). Например, серия XH, которая предлагается в выводном корпусе типа UM‑1 с золочеными выводами и вакуумным уплотнением с габаритами 7,30 × 2,60 × 7,80 мм (рис. 3), обеспечивает частоты от 8 до 40 МГц (стандартные частоты: 20; 24; 25,6; 26; 38,88 и 40 МГц). Устройства работают в диапазоне температур –55…125 °C, отличаются высокой стабильностью (не более ±10 ppm при 125 °C), быстрым выходом на рабочий режим, низким температурным коэффициентом частоты.
Серия X7 в выводном корпусе типа TO‑8 с золочеными выводами и вакуумным уплотнением с габаритами ∅15,00 × 6,5 мм (рис. 4) предлагается со стандартными частотами 5, 10, 12,8 и 16,384 МГц (доступны частоты от 4 до 40 МГц). Устройства серии работают в диапазоне температур –55…105 °C, обеспечивают отклонение частоты не более ±5 ppm при 105 °C.
Еще одна категория устройств, выпускаемых компанией Taitien, – кварцевые генераторы, которые отличаются высокой точностью, стабильностью, компактными размерами, широким диапазоном рабочих температур, низким потреблением. В ассортименте этого вида продукции – стандартные, прецизионные, управляемые напряжением (VCXO), термокомпенсированные (TCXO) и термостатированные (OCXO) генераторы.
Среди кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазовых шумов следует отметить серии OX-U / OY-U с КМОП-выходом в компактных SMD-корпусах (3,2 × 2,5 / 2,5 × 2,0 мм). Они рассчитаны на частоту от 20 до 60 МГц, отличаются широким диапазоном рабочих температур (–40…125 °C) и предназначены для автомобильных мультимедийных систем и радаров, ЦАП / АЦП для Hi-Fi и профессиональной аудиоаппаратуры, смартфонов, беспроводных модулей и др.
OA-U – еще одна серия кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазовых шумов, которая обеспечивает типовую величину джиттера 50 фс. Эти устройства в керамическом SMD-корпусе с дифференциальным LVPECL / LVDS / HCSL-выходом предназначены для сетевых приложений (40 Гбит / 100 Гбит Ethernet, MAN, SONET, оптоволоконные каналы) и тестового оборудования. Серия OA-U рассчитана на частоту от 100 до 170 МГц (стандартные частоты 100; 125; 122,88 и 156,25 МГц). Типовое значение фазового шума составляет –160 дБ / Гц при смещении 1 МГц.
К кварцевым генераторам с расширенным диапазоном температур (–55…125 °C) относятся серии OX / OY с КМОП-выходом в компактных SMD-корпусах (3,2 × 2,5 / 2,5 × 2,0 мм). Они предназначены для применения в экстремальных условиях окружающей среды (в нефтедобывающем оборудовании, геотермальных системах), в аэрокосмическом и военном оборудовании, автомобильных системах, промышленном тестовом оборудовании и др.
В линейке кварцевых генераторов Taitien также имеются прецизионные серии с высокой стабильностью частоты. Например, серия OZ-B с КМОП-выходом, которая предлагается в компактном керамическом SMD-корпусе (2,0 × 1,6 × 0,75 мм), обеспечивает стабильность частоты не более ±3 ppm в диапазоне температур 0…60 °C или ±5 ppm в диапазоне температур –10…70 °C. Устройства рассчитаны на широкий диапазон частот (от 1 до 200 МГц) и предназначены для применения в беспроводных сетях, портативных устройствах, умных счетчиках электроэнергии.
С ростом популярности смартфонов, периферийных вычислений и портативных устройств с батарейным питанием возрос спрос на миниатюрные часы реального времени с низким потреблением. Для таких приложений Taitien предлагает кварцевые генераторы на 32,768 кГц, которые отличаются высокой точностью и стабильностью частоты. Примером этой категории устройств является серия OZ-I – миниатюрные кварцевые генераторы с КМОП-выходом в SMD-корпусе габаритами 2,0 × 1,6 × 0,75 мм. Они потребляют не более 18 мкА и работают в широком диапазоне температур –40…85 °C. Стабильность частоты во всем диапазоне температур не превышает ±20 ppm.
Ускоренное внедрение Интернета вещей и сетей 5G существенно повысило спрос на высокоскоростное коммуникационное оборудование. Чтобы удовлетворить запросы разработчиков и производителей оборудования, обеспечить быструю поставку компонентов для 5G и Интернета вещей, компания Taitien предлагает семейство кварцевых генераторов FASTXO, поставка образцов которых по представленной заказчиком спецификации гарантируется в течение минимального времени – до 24 ч, причем доступны устройства на любые частоты. В это семейство входят все основные серии стандартных кварцевых генераторов: генераторы кГц- и МГц-диапазонов, генераторы с низким уровнем шума и джиттера, генераторы с КМОП- или LVDS-выходом, управляемые напряжением генераторы (VCXO), термокомпенсированные кварцевые генераторы (VCTCXO / TCXO),
Кварцевые генераторы, управляемые напряжением (VCXO), – устройства, в которых частота зависит от напряжения на входе управления. В этой категории устройств Taitien предлагает серии с КМОП- / LVPECL- / LVDS-выходами, с максимальной стабильностью частоты от ±20 до ±50 ppm и диапазоном рабочих температур –40…105 °C.
Например, серия VLCU с низким уровнем фазового шума поставляется в SMD-корпусе с габаритами 14 × 9 × 3,6 мм и рассчитана на частоту от 50 до 125 МГц (рис. 5). Стабильность частоты составляет ±25 ppm, диапазон управляющих напряжений от 0 до 5 В, напряжение питания 5 В ±5%, выходной сигнал – синусоидальный.
Среди высокочастотных VCXO с ультранизким уровнем шума следует отметить серию VJ-M в компактном керамическом SMD-корпусе (5,0 × 3,2 × 1,4 мм), которая поддерживает частоты от 15 МГц до 2,1 ГГц (рис. 6). Устройства с выходным уровнем тактового сигнала LVPECL, LVDS, CML, HCSL и LVКМОП относятся к классу FASTVCXO с быстрой поставкой образцов и рассчитаны на диапазон температур –40…85 °C. Предусмотрен выход на три состояния для снижения энергопотребления, доступны опции с напряжением питания 3,3; 2,5 и 1,8 В. Устройства предназначены для применения в ТВ высокого разрешения, сетевых модемах, системах аналого-цифрового преобразования.
Основной недостаток кварцевых генераторов – ухудшение стабильности частоты при изменении температуры окружающей среды, связанное с физическими свойствами кварцевого резонатора. Для приложений, где необходима высокая точность поддержания частоты при изменении температуры, предназначены термокомпенсированные и термостатированные кварцевые генераторы. Компания Taitien предлагает широкую номенклатуру таких устройств, стабильность частоты которых составляет от ±0,1 до ±2 ppm.
Термокомпенсированные кварцевые генераторы (VCTCXO / TCXO) от Taitien подразделяются на стандартные и прецизионные (табл. 4). Примером прецизионных TCXO является серия TT Stratum 3 для телекоммуникационного оборудования стандарта Stratum 3, фемтосот и базовых станций сотовой связи (рис. 7). Эти устройства в SMD-корпусе размером 7,0 × 5,0 × 1,9 мм рассчитаны на стандартные частоты от 10 до 26 МГц, обеспечивают суммарную стабильность частоты в течение 20 лет работы не менее ±4,6 ppm. Генераторы серии TT Stratum 3 обеспечивают на выходе опционально КМОП-сигнал и синусоидальный сигнал, работают в диапазоне температур –40…85 °C.
Среди термокомпенсированных генераторов, управляемых напряжением (VCTCXO), следует отметить высоконадежную серию TF в герметизированном металлическом 4‑выводном DIP-корпусе с габаритами 20,4 × 12,8 × 7,8 мм (рис. 8). Эти устройства предназначены для применения в телекоммуникационном оборудовании специального назначения и сетях WLAN / WiMAX. Они обеспечивают частоты в диапазоне от 1,25 до 52 МГц, выходные сигналы уровня КМОП и синусоидальные выходные сигналы. Стабильность частоты не превышает ±1 ppm в течение года работы. Диапазон рабочих температур составляет –40…85 °C.
Более совершенными генераторами с точки зрения стабильности частоты являются термостатированные кварцевые генераторы (OCXO), в которых производится разогрев помещенного в термостат резонатора до определенной температуры и постоянное ее поддержание во время работы устройства. Обычно значение внутренней температуры термостата выбирают на 10–15 °C выше максимально возможной температуры кварцевого генератора. Taitien предлагает несколько категорий OCXO: стандартные, с двойной системой термостатирования (Double OCXO) и с ультранизким фазовым шумом.
Кварцевые генераторы с двойной системой термостатирования обеспечивают чрезвычайно точное (менее 0,01 °C) поддержание температуры прецизионного кварцевого резонатора и электронной схемы генератора (табл. 5). Например, серия NI‑10M‑3000 с выходной частотой 10 МГц обеспечивает начальную точность поддержания частоты ±0,1 ppm при 25 °C. Допустимое отклонение частоты с учетом старения составляет ±0,3 ppb в день, ±50 ppb в год или ±0,2 ppm за 10 лет. Уровень фазовых шумов не превышает –90 дБ / Гц на частоте 1 Гц или –158 дБ / Гц на частоте 100 кГц. Эти генераторы поставляются в герметизированном DIP-корпусе размером 36,3 × 27,2 × 18,7 мм (рис. 9) и предназначены для применения в качестве опорного источника частоты в тестовом оборудовании, телекоммуникационных и промышленных системах, GPS-станциях.
Пример термостатированных кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазового шума – серия NF‑100M‑6800 на частоту 100 МГц, которая поставляется в герметизированном DIP-корпусе размером 20,7 × 13,1 × 9,2 мм. Начальная точность поддержания частоты составляет ±0,2 ppm при 25 °C. Выходной сигнал – КМОП или синусоидальный.
Долговременная стабильность частоты составляет ±500 ppb за год или ±1,7 ppm за 10 лет. Уровень фазовых шумов не превышает –103 дБ / Гц на частоте 10 Гц или –178 дБ / Гц на частоте 1 МГц.
* * *
Продукцию компании Taitien в Россию поставляет независимый дистрибьютор – холдинг «Золотой шар» (www.zolshar.ru), один из ведущих поставщиков импортных и отечественных электронных компонентов. ●
М. Соколов
Компания Taitien (до 2000 года Tai Tien Electronic) – один из ведущих производителей кварцевых компонентов для управления частотой. Компания базируется на Тайване, производственные и торговые площадки расположены на Тайване, в США, Европе и Китае. Кварцевые резонаторы, кварцевые генераторы и другие компоненты производства Taitien находят применение в различных областях, включая автомобилестроение, бытовую электронику, компьютерную технику, телекоммуникации, сетевую инфраструктуру.
Компания вкладывает значительные средства в исследования и разработки, запатентовала собственную технологию производства кварца. В статье представлен обзор основных категорий и ключевых серий выпускаемых компанией компонентов.
Taitien выпускает все категории пьезокварцевых устройств для управления тактовой частотой, в том числе эталонные кварцевые генераторы частоты, кварцевые резонаторы, кварцевые генераторы, управляемые напряжением (VCXO), термокомпенсированные генераторы (VCTCXO / TCXO), термостатированные генераторы (OCXO) и др. В ассортимент продукции компании входят высокочастотные и прецизионные генераторы, генераторы частоты с малым уровнем шума и с различной формой выходного сигнала.
Кварцевые резонаторы эталонной частоты 32,768 кГц – один из наиболее широко распространенных типов устройств для управления частотой, применяемых в часах реального времени в компьютерах, системах безопасности и Интернета вещей, умном доме и т. д. Эти компоненты, выпускаемые компанией Taitien, отличаются компактными размерами и низкой потребляемой мощностью, что делает их идеальным выбором для портативных приложений. Они характеризуются малой скоростью старения (всего ±3 ppm / год) и высокой точностью (отклонение частоты не более ±20 ppm), предлагаются как в цилиндрических выводных корпусах, так и в SMD-исполнении (табл. 1). Максимальный уровень возбуждения эталонных кварцевых резонаторов составляет 0,5 мкВт, что не вызывает серьезных отклонений частоты во время резонанса. Изделия рассчитаны на работу в диапазоне температур –40…85 °C.
Кварцевые резонаторы МГц-диапазона от Taitien предназначены для применения в автомобильных системах, мобильных телефонах, беспроводных сетях, аудио / видеоаппаратуре, дисплеях, компьютерной и офисной технике. В этой категории устройств предлагаются модели как в выводных, так и в низкопрофильных керамических SMD-корпусах, рассчитанные на температурный диапазон до –40…125 °C (табл. 2).
Например, серия X3 выполнена в ультратонком керамическом SMD-корпусе с габаритами 1,65 × 1,25 × 0,3 мм (рис. 1), стандартная частота составляет 26,4 МГц (доступны частоты от 24 до 54 МГц). В серии предлагаются модели с отклонением частоты до ±10 ppm в диапазоне температур –10…60 °C и до ±50 ppm в диапазоне температур –40…125 °C.
Еще одна серия, XQ, в керамическом SMD-корпусе с уплотнением стеклоприпоем с габаритами 8,0 × 4,5 × 1,4 мм предназначена для автомобильных систем, приводов жестких дисков, компьютерной периферии, офисного оборудования. Устройства рассчитаны на частоты от 7,3728 до 70 МГц и обеспечивают отклонение частоты не более ±50 ppm в диапазоне температур –40…125 °C.
Серия XI выполнена в стандартном выводном корпусе с габаритами 10,8 × 4,5 × 3,4 мм (рис. 2) и рассчитана на частоты от 3,58 до 80 МГц. Отклонение частоты на превышает ±10 ppm в диапазоне температур –10…60 °C и ±20 ppm в диапазоне температур –40…85 °C.
В категории прецизионных кварцевых резонаторов компания Taitien выпускает несколько серий в защищенных выводных корпусах, рассчитанных на широкий диапазон рабочих температур (табл. 3). Например, серия XH, которая предлагается в выводном корпусе типа UM‑1 с золочеными выводами и вакуумным уплотнением с габаритами 7,30 × 2,60 × 7,80 мм (рис. 3), обеспечивает частоты от 8 до 40 МГц (стандартные частоты: 20; 24; 25,6; 26; 38,88 и 40 МГц). Устройства работают в диапазоне температур –55…125 °C, отличаются высокой стабильностью (не более ±10 ppm при 125 °C), быстрым выходом на рабочий режим, низким температурным коэффициентом частоты.
Серия X7 в выводном корпусе типа TO‑8 с золочеными выводами и вакуумным уплотнением с габаритами ∅15,00 × 6,5 мм (рис. 4) предлагается со стандартными частотами 5, 10, 12,8 и 16,384 МГц (доступны частоты от 4 до 40 МГц). Устройства серии работают в диапазоне температур –55…105 °C, обеспечивают отклонение частоты не более ±5 ppm при 105 °C.
Еще одна категория устройств, выпускаемых компанией Taitien, – кварцевые генераторы, которые отличаются высокой точностью, стабильностью, компактными размерами, широким диапазоном рабочих температур, низким потреблением. В ассортименте этого вида продукции – стандартные, прецизионные, управляемые напряжением (VCXO), термокомпенсированные (TCXO) и термостатированные (OCXO) генераторы.
Среди кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазовых шумов следует отметить серии OX-U / OY-U с КМОП-выходом в компактных SMD-корпусах (3,2 × 2,5 / 2,5 × 2,0 мм). Они рассчитаны на частоту от 20 до 60 МГц, отличаются широким диапазоном рабочих температур (–40…125 °C) и предназначены для автомобильных мультимедийных систем и радаров, ЦАП / АЦП для Hi-Fi и профессиональной аудиоаппаратуры, смартфонов, беспроводных модулей и др.
OA-U – еще одна серия кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазовых шумов, которая обеспечивает типовую величину джиттера 50 фс. Эти устройства в керамическом SMD-корпусе с дифференциальным LVPECL / LVDS / HCSL-выходом предназначены для сетевых приложений (40 Гбит / 100 Гбит Ethernet, MAN, SONET, оптоволоконные каналы) и тестового оборудования. Серия OA-U рассчитана на частоту от 100 до 170 МГц (стандартные частоты 100; 125; 122,88 и 156,25 МГц). Типовое значение фазового шума составляет –160 дБ / Гц при смещении 1 МГц.
К кварцевым генераторам с расширенным диапазоном температур (–55…125 °C) относятся серии OX / OY с КМОП-выходом в компактных SMD-корпусах (3,2 × 2,5 / 2,5 × 2,0 мм). Они предназначены для применения в экстремальных условиях окружающей среды (в нефтедобывающем оборудовании, геотермальных системах), в аэрокосмическом и военном оборудовании, автомобильных системах, промышленном тестовом оборудовании и др.
В линейке кварцевых генераторов Taitien также имеются прецизионные серии с высокой стабильностью частоты. Например, серия OZ-B с КМОП-выходом, которая предлагается в компактном керамическом SMD-корпусе (2,0 × 1,6 × 0,75 мм), обеспечивает стабильность частоты не более ±3 ppm в диапазоне температур 0…60 °C или ±5 ppm в диапазоне температур –10…70 °C. Устройства рассчитаны на широкий диапазон частот (от 1 до 200 МГц) и предназначены для применения в беспроводных сетях, портативных устройствах, умных счетчиках электроэнергии.
С ростом популярности смартфонов, периферийных вычислений и портативных устройств с батарейным питанием возрос спрос на миниатюрные часы реального времени с низким потреблением. Для таких приложений Taitien предлагает кварцевые генераторы на 32,768 кГц, которые отличаются высокой точностью и стабильностью частоты. Примером этой категории устройств является серия OZ-I – миниатюрные кварцевые генераторы с КМОП-выходом в SMD-корпусе габаритами 2,0 × 1,6 × 0,75 мм. Они потребляют не более 18 мкА и работают в широком диапазоне температур –40…85 °C. Стабильность частоты во всем диапазоне температур не превышает ±20 ppm.
Ускоренное внедрение Интернета вещей и сетей 5G существенно повысило спрос на высокоскоростное коммуникационное оборудование. Чтобы удовлетворить запросы разработчиков и производителей оборудования, обеспечить быструю поставку компонентов для 5G и Интернета вещей, компания Taitien предлагает семейство кварцевых генераторов FASTXO, поставка образцов которых по представленной заказчиком спецификации гарантируется в течение минимального времени – до 24 ч, причем доступны устройства на любые частоты. В это семейство входят все основные серии стандартных кварцевых генераторов: генераторы кГц- и МГц-диапазонов, генераторы с низким уровнем шума и джиттера, генераторы с КМОП- или LVDS-выходом, управляемые напряжением генераторы (VCXO), термокомпенсированные кварцевые генераторы (VCTCXO / TCXO),
Кварцевые генераторы, управляемые напряжением (VCXO), – устройства, в которых частота зависит от напряжения на входе управления. В этой категории устройств Taitien предлагает серии с КМОП- / LVPECL- / LVDS-выходами, с максимальной стабильностью частоты от ±20 до ±50 ppm и диапазоном рабочих температур –40…105 °C.
Например, серия VLCU с низким уровнем фазового шума поставляется в SMD-корпусе с габаритами 14 × 9 × 3,6 мм и рассчитана на частоту от 50 до 125 МГц (рис. 5). Стабильность частоты составляет ±25 ppm, диапазон управляющих напряжений от 0 до 5 В, напряжение питания 5 В ±5%, выходной сигнал – синусоидальный.
Среди высокочастотных VCXO с ультранизким уровнем шума следует отметить серию VJ-M в компактном керамическом SMD-корпусе (5,0 × 3,2 × 1,4 мм), которая поддерживает частоты от 15 МГц до 2,1 ГГц (рис. 6). Устройства с выходным уровнем тактового сигнала LVPECL, LVDS, CML, HCSL и LVКМОП относятся к классу FASTVCXO с быстрой поставкой образцов и рассчитаны на диапазон температур –40…85 °C. Предусмотрен выход на три состояния для снижения энергопотребления, доступны опции с напряжением питания 3,3; 2,5 и 1,8 В. Устройства предназначены для применения в ТВ высокого разрешения, сетевых модемах, системах аналого-цифрового преобразования.
Основной недостаток кварцевых генераторов – ухудшение стабильности частоты при изменении температуры окружающей среды, связанное с физическими свойствами кварцевого резонатора. Для приложений, где необходима высокая точность поддержания частоты при изменении температуры, предназначены термокомпенсированные и термостатированные кварцевые генераторы. Компания Taitien предлагает широкую номенклатуру таких устройств, стабильность частоты которых составляет от ±0,1 до ±2 ppm.
Термокомпенсированные кварцевые генераторы (VCTCXO / TCXO) от Taitien подразделяются на стандартные и прецизионные (табл. 4). Примером прецизионных TCXO является серия TT Stratum 3 для телекоммуникационного оборудования стандарта Stratum 3, фемтосот и базовых станций сотовой связи (рис. 7). Эти устройства в SMD-корпусе размером 7,0 × 5,0 × 1,9 мм рассчитаны на стандартные частоты от 10 до 26 МГц, обеспечивают суммарную стабильность частоты в течение 20 лет работы не менее ±4,6 ppm. Генераторы серии TT Stratum 3 обеспечивают на выходе опционально КМОП-сигнал и синусоидальный сигнал, работают в диапазоне температур –40…85 °C.
Среди термокомпенсированных генераторов, управляемых напряжением (VCTCXO), следует отметить высоконадежную серию TF в герметизированном металлическом 4‑выводном DIP-корпусе с габаритами 20,4 × 12,8 × 7,8 мм (рис. 8). Эти устройства предназначены для применения в телекоммуникационном оборудовании специального назначения и сетях WLAN / WiMAX. Они обеспечивают частоты в диапазоне от 1,25 до 52 МГц, выходные сигналы уровня КМОП и синусоидальные выходные сигналы. Стабильность частоты не превышает ±1 ppm в течение года работы. Диапазон рабочих температур составляет –40…85 °C.
Более совершенными генераторами с точки зрения стабильности частоты являются термостатированные кварцевые генераторы (OCXO), в которых производится разогрев помещенного в термостат резонатора до определенной температуры и постоянное ее поддержание во время работы устройства. Обычно значение внутренней температуры термостата выбирают на 10–15 °C выше максимально возможной температуры кварцевого генератора. Taitien предлагает несколько категорий OCXO: стандартные, с двойной системой термостатирования (Double OCXO) и с ультранизким фазовым шумом.
Кварцевые генераторы с двойной системой термостатирования обеспечивают чрезвычайно точное (менее 0,01 °C) поддержание температуры прецизионного кварцевого резонатора и электронной схемы генератора (табл. 5). Например, серия NI‑10M‑3000 с выходной частотой 10 МГц обеспечивает начальную точность поддержания частоты ±0,1 ppm при 25 °C. Допустимое отклонение частоты с учетом старения составляет ±0,3 ppb в день, ±50 ppb в год или ±0,2 ppm за 10 лет. Уровень фазовых шумов не превышает –90 дБ / Гц на частоте 1 Гц или –158 дБ / Гц на частоте 100 кГц. Эти генераторы поставляются в герметизированном DIP-корпусе размером 36,3 × 27,2 × 18,7 мм (рис. 9) и предназначены для применения в качестве опорного источника частоты в тестовом оборудовании, телекоммуникационных и промышленных системах, GPS-станциях.
Пример термостатированных кварцевых генераторов с ультранизким уровнем фазового шума – серия NF‑100M‑6800 на частоту 100 МГц, которая поставляется в герметизированном DIP-корпусе размером 20,7 × 13,1 × 9,2 мм. Начальная точность поддержания частоты составляет ±0,2 ppm при 25 °C. Выходной сигнал – КМОП или синусоидальный.
Долговременная стабильность частоты составляет ±500 ppb за год или ±1,7 ppm за 10 лет. Уровень фазовых шумов не превышает –103 дБ / Гц на частоте 10 Гц или –178 дБ / Гц на частоте 1 МГц.
* * *
Продукцию компании Taitien в Россию поставляет независимый дистрибьютор – холдинг «Золотой шар» (www.zolshar.ru), один из ведущих поставщиков импортных и отечественных электронных компонентов. ●
Отзывы читателей
