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一个晶体振荡器取代许多:I2C用户可编程XO频率0.2至1500兆赫

2018年2月5日通过尼克。戴维斯

一种新的高性能I2C可编程晶体振荡器(XO),可提供超低抖动输出频率。

这是一个新的高性能i2c可编程晶体振荡器(XO),提供超低抖动输出频率。

硅实验室最近宣布了新的Si549超系列I2C可编程晶体振荡器(XO)。硅实验室是指该装置作为“任何(I2C)频率超低抖动晶体振荡器”,因为其频率可以通过I2C,0.2和1500 MHz之间的任何值。除了具有I2C引脚之外,该晶体振荡器还具有OE(输出使能)引脚和FS(频率选择)引脚(参见下图),使其成为6针设备。

图1所示。Si549针头,来自数据表(PDF)。

有两种包装

Si549有两种尺寸:5mm × 7mm(相当大)和3.2mm × 5mm(也不算小)。下图显示了这两个包概要。

图2。SI549的两个包选项,取自数据表(PDF)。

设置所需频率

数据表详细讨论了如何正确设置目标频率;举个例子频率规划VB代码,以及一个表(包含许多I2C寄存器的值),用于实现公共输出频率(见下文)。这应该能够让设置所需频率的任务变得简单一些。

图3。数据表提供了此表来帮助用户实现公共频率设置。

频率信号格式

这种可配置的XO有八种信号格式可供选择,以及一种自定义格式。这些格式由设备的零件编号方案指定(参见下表)。部分编号中还指定了各种其他选项;有关更多信息,请参阅第1节(订购指南)。


图4。有九个频率格式选项,包括自定义选项。表格取自数据表(PDF)。

超低抖动

如数据表所述,产生低抖动信号,部分是通过使用片上电源滤波实现的,该滤波器声称提供“业界领先的电源噪声抑制”。下图描述了该设备的工作原理,包括内置电源噪声抑制块,数据表明确指出,这是开关稳压器产生的噪声电源轨道的补救措施。


图5。框图的Si549,从数据表(PDF)。

如图所示,SI549的操作基于一个固定频率的晶体。输出频率由a生成锁相环(PLL) -更具体地说,它是一个“DSPLL“这指的是由Silicon Labs开发(并获得专利)的一项技术;他们将其描述为一种“革命性的架构”,与“传统的级联锁相环设备”相比,它具有更小的形状因数、更低的功耗和更好的性能。我不是DSPLL技术方面的专家,但一个晶体可以产生如此广泛的高精度频率,这确实令人印象深刻。

95 FS典型的超低抖动规格(150 fs最大)在整个操作环境温度范围内有效,在-40°C至85°C,并且在整个频率范围内也有效。本文的第一个版本报告称,最低的抖动规范仅适用于频率范围的有限部分,但硅实验室的代表宗旨指出,这是对以下情节中所呈现的信息的误解。

图6。相位抖动与输出频率,来自数据表(PDF)。

SiLabs向我们解释说,他们测量了超过700个常用载波频率的时钟抖动,以表明该设备可以在整个操作范围内产生超低抖动时钟。在图6中,x轴停止在800mhz,因为大多数常见的频率都在这个范围内。

一个评估工具

如果您想在将Si549纳入设计之前测试它,Silicon Labs已经发布了通用振荡器评估板,也被称为Si5xxUC-EVB(见下图)。

图8。Si5xxUC-EVB评估包。礼貌的用户指南(PDF)。

您是否有机会使用来自Silicon Labs的新I2C用户可编程的晶体振荡器(XO)或其评估套件?如果是这样,请发表评论并告诉我们您的经历。

3评论
  • R
    ronsoy2. 2018年2月09日

    我肯定希望在标准DIP封装中看到这一点,具有简单的数字引脚编码以设置输出!

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  • R
    rgaze 2018年2月09日

    随着国际水晶出发的,我不知道任何制造商,以批量制作定制晶体。似乎简单的微处理器可以接受在PC上生成的控制文件,存储它,并将其传递到最初并在断电之后将其传递给硅实验室振荡器。Silicon Labs有一个易于使用的程序来为SI5351系列生成控制文件,通过USB接口到I2L。。

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  • jwzumwalt 2018年2月11日

    我的父亲说:“如果人们不以他们的代价为荣,他们就不会提起它!”单批次的价格可能是20美元——你不会在很多家酿电路中看到这种情况。Si549 XOs的价格为8.36美元(95 fs rms抖动),Si544 XOs的价格为6.69美元(150 fs rms抖动)。

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