在深圳，廣州，杭州，上海這些科技發(fā)展快速的城市里，可以明顯感覺(jué)到周?chē)蜕疃荚诓粩嗟淖兓?，和科技帶?lái)的便捷。例如盛極一時(shí)的共享產(chǎn)業(yè)鏈，智能汽車(chē)，智能家居到現(xiàn)在華為出的5G折疊智能手機(jī)，都是科技發(fā)展的證據(jù)，身邊的電子產(chǎn)品也越來(lái)越智能化，多功能化，對(duì)周邊的電子元件要求也更高了。許多產(chǎn)品都開(kāi)始用比較高端的LVCMOS輸出的差分晶振，和MEMS可編程振蕩器這兩種有源晶振，因?yàn)橄駸o(wú)線基站，手機(jī)信號(hào)處理器，GPS/北斗導(dǎo)航定位，雷達(dá)，飛機(jī)/船舶呼叫設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施這些需要阻擋干擾信號(hào)并且要兼容電磁的，只有高性能的晶體振蕩器才能滿足設(shè)計(jì)要求。

每個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師都必須每天處理電磁兼容性（EMC）或電磁干擾（EMI）問(wèn)題-尤其是在使用石英振蕩器等頻率決定元件時(shí)。安裝石英晶體振蕩器中的IC產(chǎn)生陡峭的鋒利邊緣，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的諧波泛音。擴(kuò)頻振蕩器是解決此問(wèn)題的一種方法，但有許多應(yīng)用都無(wú)法使用。例如，在中心擴(kuò)展為±0.5％的情況下，輸出頻率在fout的范圍內(nèi)被調(diào)制±0.5％。鑒于頻率為33.333或66.666MHz，±0.5％的頻率調(diào)制意味著頻率調(diào)制范圍為33.333MHz±166.665kHz或66.666MHz±333.330kHz-對(duì)于精確時(shí)鐘來(lái)說(shuō)太大了。這些應(yīng)用通常僅允許±50ppm，或者換句話說(shuō)，減少100倍。

頻率穩(wěn)定性為±50ppm，相當(dāng)于33.333MHz時(shí)的±1.66665kHz容差，或66.666MHz時(shí)的±3.3333kHz容差。在這種情況下，開(kāi)發(fā)人員迄今為止不得不采取非常昂貴的措施來(lái)降低EMC-EMI。這不再是必要的。基于創(chuàng)新的IC技術(shù)-下一代時(shí)鐘-來(lái)自LandsbergamLech的Petermann-Technik提供高度多樣化的SMD可編程晶振，具有SoftLevel輸出信號(hào)。上升）和下降時(shí)間（下降）。SoftLevel技術(shù)允許根據(jù)客戶要求精確調(diào)整輸出信號(hào)。

SoftLevel功能的作用：

圖1顯示了LVCMOS晶振輸出信號(hào)的周期t，其中t上升和t下降在20％和80％之間。圖2顯示了在電源電壓為+3.3VDC時(shí)，與SoftLevel LVCMOS差分晶體振蕩器輸出信號(hào)（藍(lán)線）相比，正常LVCMOS方波信號(hào)（紅線）的側(cè)面輪廓。該圖清楚地顯示了SoftLevel函數(shù)如何圍繞方波的邊緣（產(chǎn)生類(lèi)似鯊魚(yú)鰭的形狀），從而顯著減少諧波泛音。圖3顯示了與輸出信號(hào)周期t相關(guān)的EMC-EMI衰減（奇次諧波泛音）。trise和tfall與時(shí)鐘信號(hào)的周期t成比例地表示。

在t的0.05至0.45（5％至45％）范圍內(nèi)，上升和下降可以延長(zhǎng)。如果與基本信號(hào)相比tt上升和t下降延長(zhǎng)5％，則信號(hào)形狀非常接近原始方波信號(hào)。在高達(dá)45％的延伸時(shí)，差分振蕩器輸出信號(hào)的形狀越來(lái)越像鯊魚(yú)鰭，并且在第11次諧波泛音時(shí)EMC-EMI衰減大于-60dB。這種簡(jiǎn)單調(diào)整t上升和下降的巨大價(jià)值。

圖1：LVCMOS輸出信號(hào)的周期t，其中trise和tfall在20％和80％之間。

SoftLevel功能對(duì)開(kāi)發(fā)人員造成了什么損失？沒(méi)什么，因?yàn)?/span>SoftLevel功能是LPO，LPOP，HTLPO，WTLPO，UPO，HTLPO-AUT和WTLPO-AUT系列的MEMS晶振的標(biāo)準(zhǔn)功能。（AUT=AEC-Q100中定義的汽車(chē)）。這些振蕩器系列還提供標(biāo)準(zhǔn)外殼，尺寸為7mmx5mm，5mmx3.2mm，3.2mmx2.5mm，2.5mmx2.0mm和2.0mmx1.6mm，因此可放置在現(xiàn)有的PCB布局上作為石英振蕩器的直接和直接替代品。這樣的內(nèi)部工程在彼得曼-TECHNIK可根據(jù)應(yīng)用的具體需求優(yōu)化建議客戶和編程產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)者必須說(shuō)什么牛逼上升/噸下跌在他的申請(qǐng)中他可以接受的時(shí)間。正是這種編程-trise/tfall的延長(zhǎng)-實(shí)現(xiàn)了諧波泛音衰減。在SMD硅時(shí)鐘振蕩器電路設(shè)計(jì)中，PETERMANN晶振的專(zhuān)家建議在電源電壓和接地引腳之間使用0.1μF去耦電容。這大大減小了電源電壓的影響。

圖2：普通LVCMOS方波信號(hào)（紅線）的側(cè)翼輪廓與具有圓邊的SoftLevelLVCMOS輸出信號(hào)（藍(lán)線）相比較。

SMD硅時(shí)鐘振蕩器的其他優(yōu)點(diǎn)：

上述系列的SMD硅時(shí)鐘振蕩器也可用于2.25至3.63VDC的電源電壓范圍。振蕩器可由此VDD范圍內(nèi)的任何電源電壓驅(qū)動(dòng)（例如，2.5VDC±10％，2.8VDC±10％，3.0VDC±10％或3.3VDC±10％）。因此，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員只需要將一個(gè)振蕩器限定為四個(gè)經(jīng)典電源電壓。這一標(biāo)準(zhǔn)功能為開(kāi)發(fā)人員節(jié)省了大量資金用于組件認(rèn)證，而供應(yīng)鏈經(jīng)理則為采購(gòu)，管理和存儲(chǔ)大量資金顯著減少了組件。以較大批量購(gòu)買(mǎi)的組件價(jià)格較低。當(dāng)然，SoftLevel功能也可用于2.25至3.63VDC的VDD范圍作為標(biāo)準(zhǔn)功能。作為另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性，MEMS貼片振蕩器具有非常嚴(yán)格的頻率容差，例如±20ppm@-40/85°C，±30ppm@-40/105°C和±50ppm@-40/125°C。當(dāng)然，AEC-Q100兼容振蕩器（HTLPO-AUT和WTLPO-AUT）也可提供上述所有功能。

圖3：EMC-與較長(zhǎng)時(shí)期相關(guān)的EMI降低。

SoftLevel功能改善了EMC-EMI特性：

SMD硅時(shí)鐘振蕩器的EMC-EMI特性可以通過(guò)簡(jiǎn)單地使用SoftLevel功能免費(fèi)調(diào)整輸出信號(hào)的t上升和下降t來(lái)顯著提高，這意味著開(kāi)發(fā)人員不再需要采取昂貴的措施來(lái)提高其應(yīng)用的EMC-EMI性能。MEMS石英振蕩器可以直接放置在現(xiàn)有的PCB布局上。此外，由于VDD范圍為2.25至3.63VDC，并且標(biāo)準(zhǔn)頻率公差非常嚴(yán)格，因此可以節(jié)省大量資金用于元件認(rèn)證，采購(gòu)，管理和存儲(chǔ)。

MEMS是一種硅振蕩器，它與普通的石英晶體振蕩器不一樣，材料是硅晶，從2005年以后才開(kāi)始被生產(chǎn)廠家們了解，因?yàn)樵谛┲埃?/span>MEMS晶振的成本非常高，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品有可以替代的，所以基本上很少?gòu)S家會(huì)采用MEMS。差分晶振也是差不多的道理，但現(xiàn)在國(guó)外的晶振廠家有效的控制了成本，最主要的是穩(wěn)定性好，可抗干擾信號(hào)，處理電磁兼容的問(wèn)題，而且現(xiàn)在很多智能產(chǎn)品都要用到MEMS和LVCMOS系列的高級(jí)振蕩器，需求數(shù)量和使用次數(shù)也不斷的增加。