每位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師每天都必須處理電磁兼容性(EMC)或電磁干擾(EMI)問(wèn)題，尤其是在使用石英振蕩器等頻率確定元件時(shí)。安裝在石英晶體振蕩器中的ic產(chǎn)生陡峭、邊緣銳利的側(cè)翼，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的諧波泛音。擴(kuò)頻振蕩器是解決這一問(wèn)題的一種方法，但在許多應(yīng)用中無(wú)法使用。例如，在中心擴(kuò)展為0.5 %的情況下，輸出頻率在fout0.5 %.給定33.333或66.666 MHz的頻率，0.5 %的頻率調(diào)制意味著頻率調(diào)制范圍為33.333 MHz±166.665 kHz或66.666 MHz±333.330 kHz，這對(duì)精確計(jì)時(shí)來(lái)說(shuō)太大了。這些應(yīng)用通常只允許50 ppm，或者說(shuō)低100倍。50 ppm的頻率穩(wěn)定性相當(dāng)于33.333 MHz時(shí)的容差為1.66665 kHz，或66.666 MHz時(shí)的容差為3.3333 kHz。在這種情況下，開(kāi)發(fā)商迄今為止不得不采取非常昂貴的措施來(lái)降低EMC–EMI。這已經(jīng)沒(méi)有必要了。
Cardinal晶振基于創(chuàng)新的IC技術(shù)——下一代時(shí)鐘——提供高度多樣化的SMD硅時(shí)鐘振蕩器，具有軟電平輸出信號(hào)。軟電平技術(shù)是一種可編程輸出信號(hào)，其中LVCMOS輸出信號(hào)的諧波泛音可以通過(guò)延長(zhǎng)上升時(shí)間(trise)和下降時(shí)間(tfall)來(lái)顯著降低。軟電平技術(shù)允許精確調(diào)整輸出信號(hào)，以滿足各自的客戶要求。
SoftLevel 函數(shù)的作用
圖1顯示了上升和下降幅度在20%到80%之間的LVCMOS輸出信號(hào)的周期t。圖2顯示了在電源電壓為+3.3 VDC時(shí)，正常LVCMOS方波信號(hào)(紅線)與SoftLevel LVCMOS輸出信號(hào)(藍(lán)線)的側(cè)面輪廓。該圖清楚地顯示了SoftLevel函數(shù)如何使方波的邊緣變圓(產(chǎn)生類(lèi)似鯊魚(yú)鰭的形狀),從而顯著降低諧波泛音。圖3顯示了EMC–EMI衰減(奇次諧波)與輸出信號(hào)周期t的關(guān)系。Trise和Tfall與時(shí)鐘信號(hào)的周期t成比例表示。

圖1:上升和下降在20%到80%之間的LVCMOS輸出信號(hào)的周期t

Trise和Tfall可以在t的0.05至0.45 (5 %至45 %)的范圍內(nèi)延長(zhǎng)。如果Trise和Tfall與基礎(chǔ)信號(hào)相比延長(zhǎng)了5 %,則信號(hào)形狀非常接近原始方波信號(hào)。當(dāng)延長(zhǎng)幅度高達(dá)45 %時(shí)，輸出信號(hào)的形狀越來(lái)越像鯊魚(yú)鰭，EMC–EMI衰減在11次諧波泛音時(shí)大于60 dB，如此簡(jiǎn)單的升降調(diào)整價(jià)值巨大。

圖2:正常LVCMOS方波信號(hào)(紅線)與軟電平LVCMOS輸出信號(hào)(藍(lán)線)的側(cè)面輪廓

SoftLevel函數(shù)讓開(kāi)發(fā)者付出的成本是多少?
因?yàn)镾oftLevel功能是LPO, LPOP, HTLPO, WTLPO, UPO, HTLPO- aut和WTLPO- aut系列的SMD硅時(shí)鐘振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)特性(AUT = AEC-Q100中定義的汽車(chē))，答案是沒(méi)有。此外，這些振蕩器系列還提供尺寸為7 mm x 5 mm, 5 mm x 3.2 mm, 3.2 mm x 2.5 mm, 2.5 mm x 2.0 mm和2.0 mm x 1.6 mm的標(biāo)準(zhǔn)外殼，因此可以放置在現(xiàn)有的PCB布局上，作為石英振蕩器的直接替代品。因此，因此，Cardinal晶振的內(nèi)部工程可以根據(jù)應(yīng)用程序的具體需求為客戶提供最佳建議并編程產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)人員必須準(zhǔn)確地說(shuō)出他在應(yīng)用程序中可以接受的上升/下降時(shí)間。正是這種編程-延長(zhǎng)升/降-實(shí)現(xiàn)諧波泛音衰減。在SMD硅時(shí)鐘振蕩器電路設(shè)計(jì)中，Cardinal晶振的專(zhuān)家建議在電源電壓和接地引腳之間使用0.1 μF的去耦電容。這大大減少了電源電壓的影響。。

圖3:EMC–EMI降低與長(zhǎng)期的關(guān)系

SMD硅時(shí)鐘振蕩器的其他優(yōu)勢(shì)
上述系列的SMD硅時(shí)鐘振蕩器也可用于2.25至3.63 VDC的電源電壓范圍。振蕩器可以由該VDD范圍內(nèi)的任何電源電壓驅(qū)動(dòng)(例如2.5 VDC±10%，2.8 VDC±10%，3.0 VDC±10%或3.3 VDC±10%)。因此，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員只需要為四個(gè)經(jīng)典電源電壓限定一個(gè)振蕩器。這一標(biāo)準(zhǔn)特性為開(kāi)發(fā)人員節(jié)省了大量用于組件鑒定費(fèi)用，也為供應(yīng)鏈經(jīng)理節(jié)省了大量用于采購(gòu)、管理和存儲(chǔ)數(shù)量的組件費(fèi)用。大量購(gòu)買(mǎi)的部件價(jià)格較低，當(dāng)然，SoftLevel功能也可以在2.25 ~ 3.63 VDC的VDD范圍內(nèi)作為標(biāo)準(zhǔn)特性使用。作為另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能，SMD硅時(shí)鐘振蕩器具有非常嚴(yán)格的頻率公差，例如±20 ppm @?40/85°C，±30 ppm @?40/105°C和±50 ppm @?40/125°C。自然，AEC - Q200兼容的振蕩器(HTLPO-AUT和WTLPO-AUT)也具有上述所有功能。
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)使用SoftLevel功能簡(jiǎn)單地調(diào)整輸出信號(hào)的上升和下降而顯著改善，這意味著開(kāi)發(fā)人員不再需要采取昂貴的措施來(lái)改善其應(yīng)用程序的EMC - EMI性能。SMD硅時(shí)鐘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3.63 VDC，并且標(biāo)準(zhǔn)頻率公差非常嚴(yán)格，因此可以在組件認(rèn)證，采購(gòu)，管理和存儲(chǔ)方面節(jié)省大量資金。

原廠編碼	晶振廠家	頻率	頻率穩(wěn)定度	工作溫度	電流
CPPC5-A7BP-80.0TS	Cardinal 晶振	80MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7LZ-A7BR-36.864TS	Cardinal 晶振	36.864MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPLC7LT-BR-100.0TS	Cardinal 晶振	100MHz	±25ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7L-B6-64.0TS	Cardinal 晶振	64MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7LZA7BP-25.0000TS	Cardinal 晶振	25MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7LZA7BP-3.579540TS	Cardinal 晶振	3.57954MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7LZA7BP-3.68640TS	Cardinal 晶振	3.6864MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-25.0PD	Cardinal 晶振	25MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BP-50.0TS	Cardinal 晶振	50MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BR-7.5TS	Cardinal 晶振	7.5MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7L-A7BR-120.0TS	Cardinal 晶振	120MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7B6-28.636TS	Cardinal 晶振	28.636MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-60.0TS	Cardinal 晶振	60MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-25.0TS	Cardinal 晶振	25MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-134.0TS	Cardinal 晶振	134MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7L-A7BR-127.6TS	Cardinal 晶振	127.6MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-B6-12.0TS	Cardinal 晶振	12MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7BR-66.666TS	Cardinal 晶振	66.666MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7B6-3.6864TS	Cardinal 晶振	3.6864MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-14.7456TS	Cardinal 晶振	14.7456MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-B6-14.7456TS	Cardinal 晶振	14.7456MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7B6-32.0TS	Cardinal 晶振	32MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-144.0TS	Cardinal 晶振	144MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-29.4912TS	Cardinal 晶振	29.4912MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-140.0TS	Cardinal 晶振	140MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-B6-20.0TS	Cardinal 晶振	20MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7BR-96.0TS	Cardinal 晶振	96MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-16.0TS	Cardinal 晶振	16MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-B6-40.0TS	Cardinal 晶振	40MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7BP-3.6864TS	Cardinal 晶振	3.6864MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-150.0TS	Cardinal 晶振	150MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7L-A7B6-33.333TS	Cardinal 晶振	33.333MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7B6-40.0TS	Cardinal 晶振	40MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-16.384TS	Cardinal 晶振	16.384MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-30.0TS	Cardinal 晶振	30MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-16.0PD	Cardinal 晶振	16MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-B6-5.0TS	Cardinal 晶振	5MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7BR-160.0TS	Cardinal 晶振	160MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-16.0TS	Cardinal 晶振	16MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7L-A7BP-33.2TS	Cardinal 晶振	33.2MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-B6-64.0TS	Cardinal 晶振	64MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7B6-50.0TS	Cardinal 晶振	50MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-166.6666TS	Cardinal 晶振	166.6666MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-B6-2.0TS	Cardinal 晶振	2MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7L-A7BP-33.3333TS	Cardinal 晶振	33.3333MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-B6-80.0TS	Cardinal 晶振	80MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7B6-66.666TS	Cardinal 晶振	66.666MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-2.56TS	Cardinal 晶振	2.56MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-160.0TS	Cardinal 晶振	160MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-B6-9.8304TS	Cardinal 晶振	9.8304MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-B6-24.576TS	Cardinal 晶振	24.576MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7L-A7BR-200.0TS	Cardinal 晶振	200MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7B6-75.0TS	Cardinal 晶振	75MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BR-162.0TS	Cardinal 晶振	162MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7L-A7BP-33.333TS	Cardinal 晶振	33.333MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-BP-12.096TS	Cardinal 晶振	12.096MHz	±50ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-B6-30.0TS	Cardinal 晶振	30MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7L-A7B6-8.0PD	Cardinal 晶振	8MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BR-25.1658TS	Cardinal 晶振	25.1658MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-40.0000TS	Cardinal 晶振	40MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-B6-33.1776PD	Cardinal 晶振	33.1776MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7-A7BR-166.0TS	Cardinal 晶振	166MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-BP-2.5TS	Cardinal 晶振	2.5MHz	±50ppm	0°C ~ 70°C	45mA
CPPC7L-A7B6-81.1TS	Cardinal 晶振	81.1MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-1.0TS	Cardinal 晶振	1MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-A7BP-41.6666TS	Cardinal 晶振	41.6666MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7L-B6-36.864TS	Cardinal 晶振	36.864MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC7-A5B6-66.0TS	Cardinal 晶振	66MHz	±100ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A5BD-10.0TS	Cardinal 晶振	10MHz	±60ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A7BP-24.0TS	Cardinal 晶振	24MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BP-25.0TS	Cardinal 晶振	25MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5LZ-A7BP-33.0PD	Cardinal 晶振	33MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BP-27.12TS	Cardinal 晶振	27.12MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BR-100.0TS	Cardinal 晶振	100MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BP-40.68TS	Cardinal 晶振	40.68MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A5B6-32.0TS	Cardinal 晶振	32MHz	±100ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC5L-A7BR-14.7456TS	Cardinal 晶振	14.7456MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BP-50.0TS	Cardinal 晶振	50MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5LZ-A7BP-7.3728PD	Cardinal 晶振	7.3728MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BP-68.0TS	Cardinal 晶振	68MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BR-25.0PD	Cardinal 晶振	25MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5LZ-A7BR-2.048TS	Cardinal 晶振	2.048MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BR-77.76TS	Cardinal 晶振	77.76MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BR-33.0TS	Cardinal 晶振	33MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5L-A7BR-50.0PD	Cardinal 晶振	50MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5LZ-B6-24.576TS	Cardinal 晶振	24.576MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC5LZ-B6-3.6864TS	Cardinal 晶振	3.6864MHz	±100ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC5LZ-BP-25.0TS	Cardinal 晶振	25MHz	±50ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC5L-A7BR-66.0PD	Cardinal 晶振	66MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5L-A7BR-66.0TS	Cardinal 晶振	66MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5Z-A7BR-4.0TS	Cardinal 晶振	4MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BR-69.102PD	Cardinal 晶振	69.102MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5L-BR-125.0TS	Cardinal 晶振	125MHz	±25ppm	0°C ~ 70°C	25mA
CPPC5LT-A7BR-48.0TS	Cardinal 晶振	48MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A5BP-125.0TS	Cardinal 晶振	125MHz	±50ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC5LZ-A7BP-100.0TS	Cardinal 晶振	100MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5-A7BP-108.0TS	Cardinal 晶振	108MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5LZ-A7BP-14.318PD	Cardinal 晶振	14.318MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5L-A5BR-108.0TS	Cardinal 晶振	108MHz	±25ppm	-20°C ~ 70°C	25mA
CPPC7-A5BD-40.0TS	Cardinal 晶振	40MHz	±60ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A5BP-32.106TS	Cardinal 晶振	32.106MHz	±50ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A5BP-5.0TS	Cardinal 晶振	5MHz	±50ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A5BR-27.0PD	Cardinal 晶振	27MHz	±25ppm	-20°C ~ 70°C	45mA
CPPC7-A7B6-11.0592TS	Cardinal 晶振	11.0592MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7B6-14.7456TS	Cardinal 晶振	14.7456MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7B6-2.176TS	Cardinal 晶振	2.176MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5-A7BP-110.0TS	Cardinal 晶振	110MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7B6-20.0TS	Cardinal 晶振	20MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7B6-32.0TS	Cardinal 晶振	32MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7B6-40.0TS	Cardinal 晶振	40MHz	±100ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-1.0TS	Cardinal 晶振	1MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-10.0TS	Cardinal 晶振	10MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5LZ-A7BP-50.0TS	Cardinal 晶振	50MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BP-11.0592TS	Cardinal 晶振	11.0592MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-14.0TS	Cardinal 晶振	14MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-14.7456TS	Cardinal 晶振	14.7456MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-149.86TS	Cardinal 晶振	149.86MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC7-A7BP-2.0TS	Cardinal 晶振	2MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5LZ-A7BP-88.888PD	Cardinal 晶振	88.888MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC7-A7BP-20.0TS	Cardinal 晶振	20MHz	±50ppm	-40°C ~ 85°C	45mA
CPPC5L-A7BR-25.0TS	Cardinal 晶振	25MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5LZ-A7BR-20.0TS	Cardinal 晶振	20MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA
CPPC5L-A7BR-58.9824PD	Cardinal 晶振	58.9824MHz	±25ppm	-40°C ~ 85°C	25mA

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