很多客戶都會有這種疑問,振蕩器的頻率是不是越高越好?答案是不一定,晶振頻率并非越高越穩(wěn)定,使用怎樣的頻點,要實際根據(jù)產(chǎn)品的要求選擇,有的產(chǎn)品適合用高頻率,有些則需要用低頻的石英晶體振蕩器.VCXO晶振是近年來比較受歡迎的振蕩器類型,因為它具有電壓控制功能,而且大多數(shù)的VCXO振蕩器擁有低抖動,低相噪,低衰減等優(yōu)良特性.大部分VCXO料號都是高頻率的,但美國Vectron晶振公司設(shè)計了幾款低頻率的VCXO晶振,接下來我看看這幾款低頻VCXO系列的參考設(shè)計.

雖然與SONET/SDH要求相比,以太網(wǎng)應(yīng)用中的總抖動要求并不嚴格,但通常情況下,同步以太網(wǎng)中的派生或恢復時鐘經(jīng)常會出現(xiàn)過多的抖動以支持線路和中央時鐘卡的要求.需要’抖動衰減’或’時鐘清理’,對于這些應(yīng)用,Vectron開發(fā)了CD-700-SynchE,這是一種小型5x7mm,價格極具競爭力的低抖動解決方案.本應(yīng)用筆記包括推薦的環(huán)路濾波器設(shè)計,并使用圖1所示的環(huán)路濾波器設(shè)計,顯示應(yīng)用抖動信號時的抖動和相位噪聲改善性能.

CD-700包括相位檢測器,運算放大器和具有相關(guān)分頻的VCXO.作為經(jīng)典的模擬PLL,它可用于清除抖動或噪聲信號,并消除與數(shù)字PLL相關(guān)的離散跳變.50MHz VCXO具有寬拉功能,可滿足每個以太網(wǎng)標準所需的100ppm捕獲或APR范圍.它還具有出色的相位噪聲性能,這是通過將已經(jīng)很低的相位噪聲50MHz VCXO振蕩器輸出除以2來實現(xiàn)的,以提供25.00MHz的信號.CD-700提供2個獨立的25MHz輸出;當抖動的25MHz信號施加到DATAIN時,可以從OUT2和RDATA導出干凈的25MHz信號.

此外,CD-700還包括一個信號丟失(LOS),可以檢測輸入頻率何時關(guān)閉并作為報警.在輸入上有128個丟失周期后,LOS從邏輯0變?yōu)檫壿?/span>1.這個功能的好處是雙重的;它還可以用于通過將LOS連接到LOSIN來設(shè)置VCXO晶振頻率,并用作警報.

推薦的環(huán)路濾波器如圖1所示.該設(shè)計針對低抖動峰值進行了優(yōu)化,典型值<0.1dB,并且最大化相位裕度,典型值為86度.環(huán)路帶寬足夠?qū)?/span>,可以實現(xiàn)正確的鎖定和漂移跟蹤,但可以抑制高頻噪聲.圖1中的設(shè)計用于演示圖2,3,4和5中所示的清理能力,建議用于客戶應(yīng)用.

圖1環(huán)路濾波器設(shè)計具有1千赫茲模擬帶寬

CD-700石英晶體振蕩器的清理性能的特點是使用WavecrestSIA 3300C測量25MHz輸入和25MHz輸出時鐘抖動,即時域功能.至少應(yīng)對10K邊沿進行采樣,以提供逼真的峰-峰值,并對500K邊沿進行采樣,以提供穩(wěn)健的結(jié)果.

CD-700注入了嘈雜的25MHz時鐘源,具有1.954ns的峰-峰周期抖動,如圖2所示.測量了CD-700的輸出,產(chǎn)生了19.867ps的峰-峰周期抖動-幾乎改進了100倍-見圖3.備用的25MHz時鐘源RDATA具有22.526ps的峰-峰周期抖動,如圖4所示.

圖2抖動的25兆赫輸入時鐘

圖3精簡25MHzOUT2時鐘

圖4精簡25MHzRDATA時鐘

Agilent E5052B用于表征CD-700在頻域中的清理性能,提供了另一種視角.CD-700注入了嘈雜的25MHz時鐘源,寬帶噪聲約為-110dBc/Hz,如圖5所示.測量并比較了CD-700輸出,同樣在圖5中,得到了40-50dB改善了地板性能.對于需要2個獨立25MHz時鐘的應(yīng)用,也可以使用RDATA,但使用OUT1可以獲得最佳性能.

圖5比較輸入和輸出相位噪聲的相位噪聲圖

CD-700是一種經(jīng)濟高效的解決方案,可顯著降低25.000MHz同步以太網(wǎng)應(yīng)用中的抖動,在12kHz至20MHz帶寬內(nèi)滿足600fsrms相位抖動規(guī)范.與分立式PLL相比,增加的優(yōu)勢包括縮短設(shè)計時間,保證性能以及降低電路板空間和元件成本.Vectron International還生產(chǎn)用于高頻LVPECL Crystal,LVDS時鐘去抖動和頻率轉(zhuǎn)換應(yīng)用的FX系列.為125MHz,156.250MHz.

Vectron International公司是一家規(guī)模比較大的頻率元件制造商,專業(yè)的VCXO Crystal產(chǎn)品生產(chǎn)廠家,其量產(chǎn)的料號多達上百款,每一款VCXO壓控晶體振蕩器都有自己的特點,滿足不同產(chǎn)品的要求,如需訂購或咨詢,請聯(lián)系金洛鑫電子0755-27837162.