标签: 扩频晶振

有源晶振内部有独立的起振芯片IC，成本较高，但输出信号质量好，稳定度高，不受外部电路影响。与普通晶振相比，展频晶振(KM系列)在内部集成了起振电路和展频电路，因此可以减小外围电路的规模和复杂度，降低系统成本。 起振电路：展频晶振的核心是一个晶体振荡器，用于产生稳定的振荡信号； 展频电路：对晶振的输出信号进行处理，通过一定的技术来将信号的频谱展宽，增加信号的带宽。 展频晶振通常用于需要高抗干扰性能的电子设备，如无线通信设备、计算机主板等，以减少电磁干扰对系统性能和稳定性的影响。KOAN的展频晶振/扩频晶振有5032, 7050两种贴片的封装尺寸，型号为KM50, KM70. 在参数选择上，KM系列比普通的晶体多了两个参数：扩展方式（向下，中心），以及扩展百分比。左图为向下扩展，右图为中心扩展：

现代电子通信已经应用于人们的日常生活中，例如移动无线网络，射频识别技术(RFID)，蜂窝技术，软件无线电技术等应用。 本文将分为4部分：模拟和数字通信介绍，无线通信系统原理，振荡器的作用，晶振推荐。 01 模拟和数字通信 模拟通信: 操作简单，发射端和接收端转换器之间的模拟信号可直接进行传输，传输宽带要求比较低，但是对噪声敏感，丢失的信息很难恢复。 数字通信：模拟信号经过采样和编码，可以使用数字形式进行传输。通过编码和二进制计算机语言来表示传输的信息，通信信道和噪声干扰对数字信号影响小，有纠错和再生能力。 02 无线通信系统原理 无线模拟通信系统通过发射机，信道，接收机组成： 图片来源：byjus.com 发射机(Transmitter): 发射机的主要作用是产生载波，将语音或者图像(Audio Signal)等信号进行放大(Amplifier)。经过调制，滤波，放大等步骤后由发射天线发送。 信道(Medium): 一般是无线传输，例如地表大气层。或者是物理传播媒介，传输线，光纤。 接收机(Receiver): 接收和发送的过程相反。接收端通过接天线将电磁波转换为已调波电压或者电流信号，再将其放大，通过调制将信号恢复成原始的发送信号。 03 振荡器在通信中的作用 振荡器是通信系统中一个极其重要的元件，能够产生高纯度无谐波失真的正弦波，作为载波。如果晶振失效，会造成通信中断。 传统的LC振荡器的Q值不超过300，稳定度在±100ppm以上，不能满足现代无线通信的需求。在高精度频率的需求下，石英晶体振荡器(KOAN晶振)具有较高的Q值且频率稳定度高。 晶振的种类：晶体谐振器，时钟振荡器，压控振荡器，温补晶振，恒温晶振，石英晶体滤波器。 04 晶振推荐 针对高速，高容量，低相噪信道传输设备的需求，我们推荐以下产品： 高频晶振 : CMOS 输出的频率范围为 10~245MHz; SINE 输出的频率范围为 10~800MHz; LVDS 输出的频率范围为 10~1.45GHz 或 15~2.1GHz; HCSL 输出的频率范围为 15~700MHz. 扩频晶振 : KOAN 晶振 KM 系列是通过调制输出信号使输出信号的电磁干扰扩散到更大的频谱上，尺寸有贴片 5032 ，贴片 7050 ，可以选择中心扩展或向下扩展方式。

问： 什么是电磁干扰? 答：当一个设备的电磁场通过辐射或传导路径干扰，阻碍或降低另一个设备的电磁场时自然发生的现象。电磁干扰会导致两个或多个电子设备相互干扰,并影响它们的性能和操作。 测量电磁干扰通常是对频率源辐射能量进行测量，单位为dBmV/m。辐射能量越大,该参数越大。 问： 如何减少干扰？ 答： 高速频率源是电子电路中电磁干扰的主要来源。为降低高速数字系统带来的电磁干扰，可使用消除电磁波干扰晶振，也称扩频晶振，展频晶振。 传统排除电磁波干扰需要在回路中加入磁珠，滤波器，接地回路，以及金属封罩。而扩频振荡器是通过调制输出信号使输出信号的电磁干扰扩散到更大的频谱上。 KOAN扩频晶振提供许多输出调制宽度选项。其调制频率百分比越宽，能量分布的频率带宽越大，电磁干扰峰值降低越多。 （型号KM70在100MHz的不同扩散百分比测试图） KOAN扩频晶振系列型号为KM(KOAN-EMI)，有贴片5032以及7050两种封装尺寸可供选择： 调制过程可以在标称频率的一侧(向下扩展 Down Spread，左图所示)，或 50% 向上和 50% 下降(中心扩展 Center Spread，右图所示)。 扩频晶振输出的频率和频率扩展百分比是决定系统电磁干扰减少量的主要因素。瞬时输出中心频率是最小频率和最大频率之间的近似中点，当系统不能容忍高于标称频率的工作频率时，应考虑向下扩展选项。

传统排除电磁波干扰需要在回路中加入磁珠，滤波器，接地回路，以及金属封罩。KOAN展频晶体振荡器（KM系列）其原理是通过调制输出信号使输出信号的电磁干扰扩散到更大的频谱上。主要应用于抗干扰系统中。 除了频率范围，工作电压，温度频差，温度范围这些参数 ，在选购防电磁干扰晶振时还需要选择扩展类型以及扩展百分比。 扩展类型分为向下和中心。向下扩展:是调制过程可以在标称频率的一侧(左图）。中心扩展是50%向上和50%下降调制（右图）。扩展百分比是扩展频谱用百分比来衡量调制的大小。 举例：KM70 100MHz 向下调制1.0%，简写为D1.0： 中心频率在 99.000MHz 和 100.000MHz 之间变化 中心调制0.5%，简写为C0.5： 中心频率在 99.500MHz 和 100.500MHz 之间变化； KM系列有5.0x3.2mm和7.0x5.0mm两种尺寸的选择，提供多种输出调制宽度的选项。 能量分布的频率带宽越大，电磁干扰峰值降低越多，因此振荡器输出的频率和频率扩展百分比是决定系统电磁干扰减少量的因素。瞬时输出中心频率是最小频率和最大频率之间的近似中点。 KOAN建议当系统不能容忍高于标称频率的工作频率时，应考虑向下扩展选项。

数字化医院是现在医疗的发展趋势，其结合了数字化医疗设备，网络平台，以及医院业务软件。医院便可降低成本，优化流程，提高效率。常见的医疗电子设备有智能体温枪，血压仪，核磁共振成像，超声波系统，内窥镜，可视穿刺器，红外线测温机器人等。 未来病人不用走出家门便可以让医生远程了解病情；医生也可以借助智能医疗仪器对病人进行24小时监护。医疗系统的发展需要高带宽，低抖动，高清视频的无源光纤局域网POL建设。若远程医疗系统步入了千家万户，智能穿戴医疗仪器的要求成本会比较低。然而医疗设备对晶振的严格要求会让成本升高。 新型冠状病毒疫情期间，在机场，商场，医院，小区等人口密集的场所都可以看到体温枪的身影。体温枪也成为了防疫的必备物资。额温枪的工作原理是根据物体本身温度的高低发射定比例的红外辐射能量。表面温度与辐射能量大小和波长的分布关系紧密。额温枪由红外温度传感器，MCU微处理器，按键模块，LCD显示屏，蜂鸣器，电池，还有最必不可少的晶振电路，以便提供振荡源。 常见的医疗器械内窥镜由可弯曲部分，光源以及镜头组成。内窥镜导入需要检查的器官，使用高清摄像头可以直接窥视内部的变化。小尺寸的扩频晶振解决在有限空间内处理时钟问题。 晶振推荐： 1. 低抖动： 晶振的短期频率稳定度取决于输出信号的信噪比。从频域角度，相应的参数是相位噪声Phase Noise；从时域角度，相应的参数是抖动Jitter。KOAN低相噪抖动的特种晶振可满足对高稳定晶振的需求。 2. 扩频晶振： KM系列是通过调制输出信号使输出信号的电磁干扰扩散到更大的频谱上。5.0x3.2mm/ 7.0x5.0mm尺寸，包括中心扩展和向下扩展方式。注：当系统不能容忍高于标称频率的工作频率时，应考虑向下扩展选项。 3. 低功耗晶振： 温补晶振TCXO：1.5μA低电流温补振荡器(+3.3V电压，32.768KHz，SMD 3.2x2.5mm); 晶体振荡器：最大100μA电流的KHz晶体振荡器, 尺寸可选3.2x2.5/5.0x3.2/7.0x5.0mm。