现场可编程晶振在交付时击败时钟,可编程晶振

对于石英晶体振荡器而言,“时间就是一切”的古老格言同样适用.在无数的应用中,这些主力组件或多或少地成为商品.而且,它们通常是要指定的设计的最后部分.因此,随着产品开发周期缩小,其交付时间与其输出信号的精确时序一样重要.

不幸的是,晶体或时钟振荡器通常具有非常长的前置时间.根据振荡器制造商CardinalComponents的销售和营销副总裁JamesMagos的说法,标准固定频率产品的振荡器传输范围为4到22周,对于某些工厂可编程类型,振荡器传输范围为2到4周.现在,CardinalComponents试图通过引入一个名为CP-2000的现场可编程振荡器来完全消除等待.

使用制造商提供的工具,振荡器可以在几秒钟内完成可编程晶振.工厂,Cardinal的经销商或客户可以执行编程.

对于晶体振荡器而言,“时间就是一切”的古老格言同样适用.在无数的应用中,这些主力组件或多或少地成为商品.而且,它们通常是要指定的设计的最后部分.因此,随着产品开发周期缩小,其交付时间与其输出信号的精确时序一样重要.

使用制造商提供的工具,有源晶振可以在几秒钟内完成编程.工厂,Cardinal的经销商或客户可以执行编程.

通过保留未编程单元(或“空白”)的库存,设计人员将能够根据原型配置立即配置振荡器.或者,如果客户需要预编程的样品,他们可以期望从供应商处立即交货或从Cardinal的分销商处24至48小时交货.

该公司表示,生产量的预编程单位将在三到七天内交付.空白立即可用.然后,客户可以选择在内部对大批量进行编程,考虑到可能在几个小时内配置1000个单元.由于振荡器是两次可编程的,如果设计要求发生变化,生产中的单元可以重新编程一次.

CP-2000产生1.0至133MHz范围内的频率,同时提供与其他时钟振荡器相当的性能.除了这些规格外,振荡器还具有极低的抖动.虽然数据表规定输出抖动小于100pspp,但该公司声称迄今为止制造的单位最大仅为58pspp.

该振荡器采用第二代赛普拉斯半导体芯片CY2037构建,该芯片是用于晶体振荡器的EPROM可编程PLL.赛普拉斯PLL包含一个12位乘法器和一个10位分频器,可根据编程到反馈(P)和参考(Q)计数器的值确定PLL输出频率的值.

PLL输出频率由以下公式确定:

其中FREF是晶体频率.振荡器的最终输出是FPLL/分频器,其中分频器可以取2N的值,N=0到7.

调整芯片基本上是一个两步过程.用于可编程晶振的软件必须解决P,Q和分频器的上述等式,该分频器将振荡器粗略调谐到所需输出频率的±150ppm范围内.该公差代表石英晶振的拉伸范围.一旦PLL将频率置于该范围内,就可以配置一组开关电容来微调振荡器.

在确定调谐参数之后,将它们编程到芯片的EPROM中以及占空比和功率管理选择.对于占空比级别,设计人员可以选择TTL或CMOS.电源管理选项允许在省电模式或输出使能模式下运行.可以将任一选择编程为与振荡器输出同步或异步发生.

该公司提供独立编程器(PG-2000P),包括键盘和LCD接口,价格低于1800美元.该装置足够小,可以作为便携式装置使用,并且可以通过通用交流输入进行操作.第二种选择是基于PC的低成本编程器(PG-2000),它需要带有HPIB接口的外部频率计数器.该工具售价低于500美元,具有Windows兼容界面,可提示用户.无论采用哪种设置,每个单元的编程时间都少于5秒.

编程很简单,但有一点需要注意.如果所需的输出与晶振频率相关的是分数倍(即有理分数,如1/1,2/1和3/2),那么程序员可能无法找到P和Q的值.将PLL置于振荡器的微调范围内.因此,在某些情况下,可能无法将特定单位调整到所需频率,具体取决于该单位的容差.为了减少发生这种情况的可能性,公司选择参考晶体的非标准频率.因此,找到不能调谐到所需频率的单元的机会小于1000中的1.该公司还计划开发可编程电压控制和温补晶体振荡器(VCXO和TCXO).