首頁(yè)常見(jiàn)問(wèn)題 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)用的Quartz Crystal有哪些要求?
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)用的Quartz Crystal有哪些要求?
來(lái)源：http://www.techzozo.com 作者：金洛鑫電子 2019年06月25
相信很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)物聯(lián)網(wǎng),而且它是科技圈里的大熱門(mén),但大多數(shù)的人都不準(zhǔn)確的知道,什么是物聯(lián)網(wǎng)呢?在百度上的定義是這樣的:即’萬(wàn)物相連的互聯(lián)網(wǎng)’,是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò),將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間,任何地點(diǎn),人,機(jī),物的互聯(lián)互通.通俗的講就是豪華版,升級(jí)版的互聯(lián)網(wǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)物互連,雖然現(xiàn)在還沒(méi)有被真正實(shí)現(xiàn),但卻是未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)方向,各個(gè)相關(guān)的行業(yè)也正在為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代而做準(zhǔn)備.
每個(gè)人都有一個(gè)新的時(shí)髦詞——物聯(lián)網(wǎng).物聯(lián)網(wǎng)代表物聯(lián)網(wǎng),并建議屬于物聯(lián)網(wǎng)世界的每個(gè)設(shè)備或應(yīng)用程序都可以相互通信.大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信是無(wú)線(xiàn)通信,但是有幾個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)準(zhǔn)不一定相互兼容.以下是為物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信提供解決方案的競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)用集成電路供應(yīng)商的幾個(gè)例子.下面的列表還包括其他空中信息交換標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)和縮寫(xiě).
物聯(lián)網(wǎng)和其他無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)列表(藍(lán)牙)：
BLE=藍(lán)牙低能耗(也稱(chēng)為藍(lán)牙智能)
IEEE802.15.4=低速率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)
IEEE802.11b/g/n=無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制和物理層(PHY)規(guī)范
LoRa=物聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)距離(低數(shù)據(jù)速率),射頻專(zhuān)有調(diào)制
SigFox=一家為物聯(lián)網(wǎng)提供無(wú)線(xiàn)服務(wù)、專(zhuān)有調(diào)制的公司
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)14443=識(shí)別卡-非接觸式集成電路卡-鄰近卡(->射頻識(shí)別)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)15693=識(shí)別卡-非接觸式集成電路卡-鄰近卡(->射頻識(shí)別)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)18000=信息技術(shù)-項(xiàng)目射頻識(shí)別-管理(->射頻識(shí)別)
其他無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議和縮寫(xiě)列表：
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)=基于IEEE802.11b/g/n的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)=無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟->認(rèn)證設(shè)備的組織
符合無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：
簡(jiǎn)單鏈接WiFi=鏈接到WiFi標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b/g/n
ZigBee=ZigBee聯(lián)盟->定義ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的公司,基于IEEE802.15.4
ZigBeeRF4CE=消費(fèi)電子產(chǎn)品的射頻(用于遙控器),基于IEEE802.15.4
6局域網(wǎng)=低功耗無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)上的IPv6,基于IEEE802.15.4
NFC=近場(chǎng)通信,由成員定義的標(biāo)準(zhǔn)
NFC論壇:
射頻識(shí)別=基于幾個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的射頻識(shí)別
低功耗廣域網(wǎng)
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)樂(lè)隊(duì)
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)
DECT=數(shù)字增強(qiáng)型無(wú)繩電信:
根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu),專(zhuān)用集成電路(ASICs)包含射頻功能,用于發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)分布的信息,或者甚至將微控制器和射頻功能結(jié)合在一個(gè)封裝中.典型地,這些專(zhuān)用集成電路被稱(chēng)為射頻SOC,代表片上射頻系統(tǒng).射頻功能需要一個(gè)兆赫范圍內(nèi)的參考時(shí)鐘,而射頻振蕩器可能還需要一個(gè)時(shí)鐘晶體.這種薄膜晶體管晶體可用于SoC單片機(jī)部分的待機(jī)或計(jì)時(shí)功能.根據(jù)支持的無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),下面列表中的一個(gè)頻率通常用作專(zhuān)用集成電路或片上系統(tǒng)射頻部分的兆赫參考時(shí)鐘.
無(wú)線(xiàn)應(yīng)用中對(duì)晶體的要求:
通常,射頻電路在預(yù)定的窄頻帶中發(fā)射和接收無(wú)線(xiàn)電波.為了避免與其他頻帶的任何干擾,并提高長(zhǎng)距離傳輸?shù)慕邮侦`敏度,相對(duì)于指定的參考射頻頻率,總頻率精度可以限制在幾十ppm.大多數(shù)射頻接收器或發(fā)射器通常使用頻率在13.560兆赫至52.0兆赫范圍內(nèi)的AT切割晶體來(lái)產(chǎn)生參考頻率,該參考頻率用于產(chǎn)生數(shù)百兆赫甚至千兆赫范圍內(nèi)的射頻接收或發(fā)射頻率.
隨著基于諧振器的基準(zhǔn)頻率(以ppm為單位測(cè)量)的精度轉(zhuǎn)換到射頻范圍,對(duì)晶體產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率精度和穩(wěn)定性提出了很高的要求.因此,嚴(yán)格的規(guī)格可能適用于頻率容差、頻率穩(wěn)定性和晶體在客戶(hù)產(chǎn)品預(yù)期壽命內(nèi)的老化.此外,基于晶體的參考時(shí)鐘應(yīng)無(wú)雜散頻率,雜散頻率可能會(huì)在接近實(shí)際射頻傳輸載波頻率的頻率上造成不必要的射頻傳輸.
無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的總’ppm’預(yù)算:
根據(jù)使用的射頻/無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),不同的總’ppm’預(yù)算是有效的.一些射頻標(biāo)準(zhǔn)要求總’ppm’預(yù)算窄至+/-20ppm,而在其他標(biāo)準(zhǔn)中+/-40ppm是可以接受的.
如何用水晶達(dá)到+/-20ppm的’整體’:
如果總’ppm’預(yù)算僅為+/-20ppm,這意味著MHz基準(zhǔn)時(shí)鐘的整體頻率穩(wěn)定性應(yīng)保持在+/-20ppm以下,包括+25°C時(shí)的頻率容差、工作溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性、長(zhǎng)期老化和負(fù)載電容容差引起的頻率牽引等所有因素,如果使用石英晶振,這不是一項(xiàng)容易的任務(wù).一些射頻專(zhuān)用集成電路或射頻專(zhuān)用集成電路提供了補(bǔ)償+25℃頻率容差和每個(gè)模塊頻率補(bǔ)償模塊負(fù)載電容容差引起的頻率牽引的可能性.
可以應(yīng)用的兩種頻率補(bǔ)償方法是根據(jù)晶體頻率對(duì)產(chǎn)生射頻頻率的頻率合成器進(jìn)行微調(diào),或者對(duì)射頻專(zhuān)用集成電路內(nèi)內(nèi)置的晶體負(fù)載電容進(jìn)行負(fù)載電容調(diào)諧.如有疑問(wèn),射頻專(zhuān)用集成電路數(shù)據(jù)表應(yīng)包括集成電路供應(yīng)商推薦的射頻芯片頻率補(bǔ)償方法的信息.
請(qǐng)?jiān)谙卤碇姓业接兄诶斫饽男?duì)ppm總預(yù)算的貢獻(xiàn)可以選擇性地通過(guò)單個(gè)晶振頻率補(bǔ)償來(lái)補(bǔ)償,哪些貢獻(xiàn)隨溫度(即空燃比)而變化,或者在制造時(shí)無(wú)法預(yù)測(cè)(即老化).
上面的例子表明,如果單獨(dú)完成由于負(fù)載電容容差/不匹配引起的頻率容差和頻率偏移的消除,即每個(gè)模塊的模塊,則只能實(shí)現(xiàn)+/-20ppm的’ppm’限制.
然而,頻率穩(wěn)定性(F/T)和長(zhǎng)期老化的貢獻(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)無(wú)法得到補(bǔ)償.這就是為什么在最終產(chǎn)品的使用壽命期間長(zhǎng)期老化的貢獻(xiàn)應(yīng)該很低,并且頻率穩(wěn)定性應(yīng)該從用于無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的Jauch晶振數(shù)據(jù)表中所示的選項(xiàng)中適當(dāng)選擇.如果不執(zhí)行由于負(fù)載電容容差/不匹配引起的頻率容差和頻率偏移的消除,則在上面示出的示例中,包括長(zhǎng)期老化的’ppm’預(yù)算將接近+/-40ppm.
請(qǐng)參閱相應(yīng)RF標(biāo)準(zhǔn)的文件,其中應(yīng)包含可接受的總體’ppm’預(yù)算的信息,請(qǐng)注意,整體’ppm’預(yù)算可能取決于RF頻率和RF帶寬.ASIC/RF-SoC供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)表將包含為晶體選擇合適的整體頻率穩(wěn)定性的建議,但請(qǐng)考慮上述表格.
每個(gè)人都有一個(gè)新的時(shí)髦詞——物聯(lián)網(wǎng).物聯(lián)網(wǎng)代表物聯(lián)網(wǎng),并建議屬于物聯(lián)網(wǎng)世界的每個(gè)設(shè)備或應(yīng)用程序都可以相互通信.大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信是無(wú)線(xiàn)通信,但是有幾個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)準(zhǔn)不一定相互兼容.以下是為物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通信提供解決方案的競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)用集成電路供應(yīng)商的幾個(gè)例子.下面的列表還包括其他空中信息交換標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)和縮寫(xiě).
BLE=藍(lán)牙低能耗(也稱(chēng)為藍(lán)牙智能)
IEEE802.15.4=低速率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)
IEEE802.11b/g/n=無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制和物理層(PHY)規(guī)范
LoRa=物聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)距離(低數(shù)據(jù)速率),射頻專(zhuān)有調(diào)制
SigFox=一家為物聯(lián)網(wǎng)提供無(wú)線(xiàn)服務(wù)、專(zhuān)有調(diào)制的公司
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)14443=識(shí)別卡-非接觸式集成電路卡-鄰近卡(->射頻識(shí)別)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)15693=識(shí)別卡-非接觸式集成電路卡-鄰近卡(->射頻識(shí)別)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)18000=信息技術(shù)-項(xiàng)目射頻識(shí)別-管理(->射頻識(shí)別)
其他無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議和縮寫(xiě)列表：
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)=基于IEEE802.11b/g/n的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)=無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟->認(rèn)證設(shè)備的組織
符合無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：
簡(jiǎn)單鏈接WiFi=鏈接到WiFi標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b/g/n
ZigBee=ZigBee聯(lián)盟->定義ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的公司,基于IEEE802.15.4
ZigBeeRF4CE=消費(fèi)電子產(chǎn)品的射頻(用于遙控器),基于IEEE802.15.4
6局域網(wǎng)=低功耗無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)上的IPv6,基于IEEE802.15.4
NFC=近場(chǎng)通信,由成員定義的標(biāo)準(zhǔn)
NFC論壇:
射頻識(shí)別=基于幾個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的射頻識(shí)別
低功耗廣域網(wǎng)
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)樂(lè)隊(duì)
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)
DECT=數(shù)字增強(qiáng)型無(wú)繩電信:
根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu),專(zhuān)用集成電路(ASICs)包含射頻功能,用于發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)分布的信息,或者甚至將微控制器和射頻功能結(jié)合在一個(gè)封裝中.典型地,這些專(zhuān)用集成電路被稱(chēng)為射頻SOC,代表片上射頻系統(tǒng).射頻功能需要一個(gè)兆赫范圍內(nèi)的參考時(shí)鐘,而射頻振蕩器可能還需要一個(gè)時(shí)鐘晶體.這種薄膜晶體管晶體可用于SoC單片機(jī)部分的待機(jī)或計(jì)時(shí)功能.根據(jù)支持的無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),下面列表中的一個(gè)頻率通常用作專(zhuān)用集成電路或片上系統(tǒng)射頻部分的兆赫參考時(shí)鐘.
無(wú)線(xiàn)應(yīng)用中對(duì)晶體的要求:
通常,射頻電路在預(yù)定的窄頻帶中發(fā)射和接收無(wú)線(xiàn)電波.為了避免與其他頻帶的任何干擾,并提高長(zhǎng)距離傳輸?shù)慕邮侦`敏度,相對(duì)于指定的參考射頻頻率,總頻率精度可以限制在幾十ppm.大多數(shù)射頻接收器或發(fā)射器通常使用頻率在13.560兆赫至52.0兆赫范圍內(nèi)的AT切割晶體來(lái)產(chǎn)生參考頻率,該參考頻率用于產(chǎn)生數(shù)百兆赫甚至千兆赫范圍內(nèi)的射頻接收或發(fā)射頻率.
隨著基于諧振器的基準(zhǔn)頻率(以ppm為單位測(cè)量)的精度轉(zhuǎn)換到射頻范圍,對(duì)晶體產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率精度和穩(wěn)定性提出了很高的要求.因此,嚴(yán)格的規(guī)格可能適用于頻率容差、頻率穩(wěn)定性和晶體在客戶(hù)產(chǎn)品預(yù)期壽命內(nèi)的老化.此外,基于晶體的參考時(shí)鐘應(yīng)無(wú)雜散頻率,雜散頻率可能會(huì)在接近實(shí)際射頻傳輸載波頻率的頻率上造成不必要的射頻傳輸.
無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的總’ppm’預(yù)算:
根據(jù)使用的射頻/無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),不同的總’ppm’預(yù)算是有效的.一些射頻標(biāo)準(zhǔn)要求總’ppm’預(yù)算窄至+/-20ppm,而在其他標(biāo)準(zhǔn)中+/-40ppm是可以接受的.
如何用水晶達(dá)到+/-20ppm的’整體’:
如果總’ppm’預(yù)算僅為+/-20ppm,這意味著MHz基準(zhǔn)時(shí)鐘的整體頻率穩(wěn)定性應(yīng)保持在+/-20ppm以下,包括+25°C時(shí)的頻率容差、工作溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性、長(zhǎng)期老化和負(fù)載電容容差引起的頻率牽引等所有因素,如果使用石英晶振,這不是一項(xiàng)容易的任務(wù).一些射頻專(zhuān)用集成電路或射頻專(zhuān)用集成電路提供了補(bǔ)償+25℃頻率容差和每個(gè)模塊頻率補(bǔ)償模塊負(fù)載電容容差引起的頻率牽引的可能性.
可以應(yīng)用的兩種頻率補(bǔ)償方法是根據(jù)晶體頻率對(duì)產(chǎn)生射頻頻率的頻率合成器進(jìn)行微調(diào),或者對(duì)射頻專(zhuān)用集成電路內(nèi)內(nèi)置的晶體負(fù)載電容進(jìn)行負(fù)載電容調(diào)諧.如有疑問(wèn),射頻專(zhuān)用集成電路數(shù)據(jù)表應(yīng)包括集成電路供應(yīng)商推薦的射頻芯片頻率補(bǔ)償方法的信息.
請(qǐng)?jiān)谙卤碇姓业接兄诶斫饽男?duì)ppm總預(yù)算的貢獻(xiàn)可以選擇性地通過(guò)單個(gè)晶振頻率補(bǔ)償來(lái)補(bǔ)償,哪些貢獻(xiàn)隨溫度(即空燃比)而變化,或者在制造時(shí)無(wú)法預(yù)測(cè)(即老化).
實(shí)施例Q26,0-JXS32-CL-10/13-T(-30/+85)-FU-WA-LF
| 對(duì)頻率偏移和穩(wěn)定性的貢獻(xiàn) | 初始 | 如果得到補(bǔ)償 | |
| 最大25°C時(shí)的頻率容差.以下內(nèi)容: | [ppm] | +/-10 | +/-2 |
| CL容差/失配引起的頻移(估計(jì)值): | [ppm] | +/-10 | 包括在上面 |
| 特定溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性30~+85℃: | [ppm] | +/-13 | +/-13 |
| 第一年老化: | [ppm] | (+/-1) | |
| 7年后老化(包括第一年): | [ppm] | +/-5 | +/-5 |
| 總體最大值.7年后的頻率變化: | [ppm] | +/-38 | +/-20 |
然而,頻率穩(wěn)定性(F/T)和長(zhǎng)期老化的貢獻(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)無(wú)法得到補(bǔ)償.這就是為什么在最終產(chǎn)品的使用壽命期間長(zhǎng)期老化的貢獻(xiàn)應(yīng)該很低,并且頻率穩(wěn)定性應(yīng)該從用于無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的Jauch晶振數(shù)據(jù)表中所示的選項(xiàng)中適當(dāng)選擇.如果不執(zhí)行由于負(fù)載電容容差/不匹配引起的頻率容差和頻率偏移的消除,則在上面示出的示例中,包括長(zhǎng)期老化的’ppm’預(yù)算將接近+/-40ppm.
請(qǐng)參閱相應(yīng)RF標(biāo)準(zhǔn)的文件,其中應(yīng)包含可接受的總體’ppm’預(yù)算的信息,請(qǐng)注意,整體’ppm’預(yù)算可能取決于RF頻率和RF帶寬.ASIC/RF-SoC供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)表將包含為晶體選擇合適的整體頻率穩(wěn)定性的建議,但請(qǐng)考慮上述表格.
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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