Sebuah sumber frekuensi kualitas (misalnya, osilator) seringkali diperlukan untuk aplikasi seperti osilator lokal (LO) dalam handset nirkabel, frekuensi acuan dalam fase-terkunci LO, atau sumber jam menguasai dalam mikroprosesor atau sistem akuisisi data .
Untuk perancang sistem, sinyal-sumber penting parameter frekuensi akurasi dan stabilitas frekuensi. Akurasi berkaitan dengan nilai awal frekuensi, dan stabilitas berhubungan dengan phase noise frekuensi itu (jangka pendek) dan drift (jangka panjang) yang dipengaruhi oleh suhu dan penuaan. Untuk desainer kristal-osilator, parameter kunci adalah dari resonator itu sendiri: frekuensi resonansi, reaktansi, dan Q-faktor. Dengan pengecualian mungkin phase noise, parameter ini hampir seluruhnya merupakan fungsi dari kristal.
phase noise rendah tergantung pada resonator dan elemen aktif.resonator harus memiliki Q tinggi (kristal yang paling memiliki Q sangat tinggi di kisaran 10.000 sampai 50.000). Unsur aktif harus memiliki kebisingan yang rendah dan flicker noise figure yang rendah, dan pemuatan pada resonator harus minimal. atribut tersebut menggambarkan perangkat aktif dalam IC MAX2620: tersebut menampilkan berkedip kebisingan rendah yang melekat dalam frekuensi-tinggi proses bipolar, seorang tokoh kebisingan yang rendah, dan parasit rb rendah, yang minimal beban pada perangkat aktif mempertahankan Q load tinggi yang diinginkandalam sirkuit osilator. Gambar 1 menunjukkan sebuah osilator kristal sederhana.
Gambar 1. Osilator kristal sederhana ini didasarkan pada osilator IC tunggal. Resonator kristal, X1, ditampilkan dalam (b).
Fitur MAX2620 lainnya diinginkan dalam elemen aktif-osilator termasuk amplifier buffer yang meminimalkan beban-menarik pada frekuensi osilator, operasi lebih dari tegangan pasokan di kisaran 2.7V untuk 5.25V, biasing internal pasokan-insensitive, kemampuan shutdown, dan dua terbuka kolektor output yang dapat dikonfigurasi sebagai dua output tunggal berakhir atau keluaran diferensial tunggal.
Kriteria utama untuk memilih resonator kristal adalah frekuensi nominal, akurasi frekuensi awal, dan stabilitas frekuensi vs suhu dan penuaan. Dalam prakteknya, seorang desainer harus mencatat frekuensi pusat resonator kristal, Q, resistensi yg menggerakkan, dan kapasitansi beban. Parameter ini memungkinkan desainer untuk menghitung nilai untuk kapasitor eksternal rangkaian osilator tersebut.
Dalam Gambar 1b, resonator kristal (X1) adalah permukaan-mount, perangkat fundamental-mode dari Statek. Nilai yg menggerakkan-resistansi yang dibutuhkan untuk menghitung nilai untuk C3 dan C4 pada Gambar 1a, tetapi kasus-terburuk (tinggi) nilai lebih disukai dengan nilai khas. Dalam hal ini, produsen perangkat menentukan ketahanan yg menggerakkan maksimum 150Ω. Untuk osilasi untuk memulai, nilai ini harus kurang dari besarnya resistansi masukan negatif (RIN =-gmXC3XC4) untuk perangkat aktif, lihat Gambar 1a. Sebagai soal praktek yang baik, itu harus kurang dari setengah. Oleh karena itu,
gmXC3XC4> 2R1MAX
mana
gm adalah transkonduktansi aktif-perangkat. Dalam hal ini, sama 18mS (18 mili-Siemens).
XC3 adalah reaktansi dari kapasitor C3 (1/2πfC3).
XC4 adalah reaktansi dari C4 kapasitor (1/2πfC4).
R1MAX (150Ω) adalah hambatan maksimum yg menggerakkan resonator kristal.
Mengatur kembali dan memilih XC3 = XC4,
Pada 10MHz, nilai untuk C3 dan C4 (diasumsikan sama) adalah:
C3 = C4 = 1/2πfXC4 = 123.3pF
Memilih nilai kapasitor standar industri 120pF, kapasitansi beban di resonator kristal sambungan rangkaian C3 dan C4: 1 / (1/C3 1/C4) = 60pF. Untuk memastikan osilasi pada frekuensi yang dikehendaki, bagaimanapun, resonator kristal harus dimuat oleh kapasitansi beban yang ditentukan perusahaan (20pF). Hal ini dapat dicapai dengan mengurangi nilai dari C3 dan C4 untuk 40pF masing-masing, tapi hasilnya adalah keuntungan berlebih yang sangat besar (RIN R1MAX) yang dapat merugikan kinerja noise osilator itu. Metode yang disukai untuk menetapkan kapasitansi beban 20pF bersih untuk memperkenalkan seri 30pF kapasitor (C5 dalam rangkaian selesai pada Gambar 1b).
Pin terbuka kolektor aktif-rendah OUT dan OUT (pin 5 dan 8) menyediakan baik keluaran diferensial atau dua output tunggal berakhir. Setiap pin bisa turun sekitar 2.5mA arus diam, dan masing-masing memerlukan pull-up ke VCC. Entah sebuah RF tersedak atau resistor dapat berfungsi sebagai pull-up, tetapi untuk output diferensial pastikan untuk menggunakan tipe yang sama pada setiap baris. Perhatikan bahwa resistif pull-up lebih besar dari 100Ω menyebabkan drop tegangan berlebihan. Untuk 50Ω beban, tingkat output tunggal-berakhir adalah sekitar-6dBm (320mVP-P) dengan RF-choke pull-up, dan sekitar-13dBm (140mVP-P) dengan 50Ω resistif pull-up
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
0 komentar:
Posting Komentar