从设计上教你如何降低石英晶体振荡器成本

浏览量: 上传更新:2020-12-07 21:16
 晶体和振荡器都是常见的频率组件,我们现在使用和日常见到的电子产品,智能电子类产品几乎都要用到它们,前者的成本比较低,但是从性能,稳定性各方面来说,对比后者会较差一些。石英晶体振荡器是在晶体的基础上,升级版的石英频率元件。因此生产成本也比较高,首先在技术和工艺高就要更精密,更高超,随着现在的产品功能越来越多,对电子元器件的要求变得更高,很多厂家不得不放弃普通的石英晶体方案,改用价格较高的晶体振荡器。

 

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  成本提高了生产厂家们当然是不愿意的,因此在采购时想尽办法与供应商协商,花费大量的人力和时间寻找低价格的振荡器,然而一分钱一分货,价格偏低的石英晶体振荡器品质无法保证,投入到生产当中一旦有问题,损失将是难以估量的,因此购买电子元器件一定要选择正规的厂家和渠道来源。当然,除了货比三家找最低价格这个方法之外,也有不用高成本采购正品晶振的方法。三种情况检查了何时使用振荡器和晶体的设计问题和价值。

  您是否考虑过使用晶体振荡器和MEMS可编程晶振的实际成本?当晶体的价格看起来如此便宜时,至少在表面上,这个问题可能不是您选择过程中的首要问题。但是,尽管晶体组件的成本通常较低,但是一旦计算出总设计成本,情况就大不相同了。
 


 

  粗略的概括一下,例如冷启动故障,石英晶体不匹配引起的振荡器电路问题或无法通过EMI测试。这些问题会导致开发过程中工程成本超支,并可能导致成本高昂的质量问题。另外,延迟产品发布日期可能会导致失去宝贵的机会。在这里,我们分享了三种情况下的不同方法,当面对石英晶体设计问题时,如何降低总体拥有成本。

  1、晶振与振荡器的成本–冷启动失败

  与晶体不同,MEMS振荡器没有启动问题。在这种情况下,需要15个小时的工程工作来纠正晶体振荡器启动问题。在这里,通过相对较快的解决方案,当产量约为2800单位或更少时,就可以实现使用MEMS振荡器的成本优势。

  2、晶振与振荡器的成本–晶振不匹配会导致振荡器故障

  由于振荡器是一种集成解决方案(将谐振器和振荡器IC组合在一个封装中),因此消除了匹配误差。设计人员无需担心晶体运动阻抗,谐振模式,驱动电平,振荡器负电阻或其他配对注意事项。在这种情况下,需要40个小时的工程工作来纠正匹配问题,让使用石英晶体振荡器放样的成本大约为8,000个单位或更少。

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  3、晶振与振荡器的成本–EMI合规性失败

  时钟通常是导致系统EMI(电磁干扰)的最大因素,它可能导致原型无法通过一致性测试。SiTime可编程MEMS振荡器提供了多种技术,可快速轻松地降低EMI。一种这样的技术是扩频时钟。另一个功能是FlexEdge™,这是一种可编程功能,用于调整时钟信号的上升/下降时间(转换速率)以降低EMI。

  另一方面,晶体振荡器没有这些功能。如果设计人员需要使用屏蔽或在晶体中添加扩频时钟发生器IC,则会增加成本和电路板空间。另外,租用消声室进行额外测试可能还会产生$3,000的费用。要重新设计电路板并进行重新测试,可能需要花费50个小时的工程工作,因此使用MEMS振荡器的体积大约为11,000或更少将更加有利。并且这不包括上述额外的材料和测试设施成本。