标签: 晶振推荐

多功能相控阵雷达正不断推动着军事、气象、航天、海洋等诸多领域的技术革新。在这一仿真系统中， 晶体振荡器 承担着至关重要的角色。今天凯擎小妹聊一下晶振的作用及其对整体性能的影响和重要性。 什么是多功能相控阵雷达仿真系统？ 真正的相控阵雷达体积庞大、结构复杂、价格昂贵。而仿真系统就是在虚拟环境中，通过电脑软件进行建模和模拟雷达的各种功能、信号处理过程、目标探测，方便科研人员测试雷达系统。在这个仿真系统里，可以模拟不同的雷达信号、不同的目标、复杂的环境条件(比如天气、地形、电磁干扰等)，还可以测试不同算法和硬件参数如何影响雷达的探测效果。 晶振的角色是什么？ 频率基准多功能相控阵雷达的核心是对高速电磁信号的产生、接收、处理与控制。无论是模拟线性调频信号的发射，还是目标回波、杂波与噪声信号的精确仿真，都要求系统具备极其 稳定和精确的基准时钟 。 晶振以其极高的频率稳定度、优秀的相位噪声性能和低温漂特性，成为仿真系统中时基信号的首选。信号完整性晶振通过稳定的输出，避免了漂移和抖动，使信号发生器产生的调频信号具有高度的一致性和可重复性，从源头上保证了模拟信号的真实性和高保真度。晶振的微小抖动和误差都会被放大，直接影响后续目标识别、跟踪与融合算法的有效性。 晶振哪些参数，比较重要？ 在多功能相控阵雷达仿真系统中，系统频率稳定度由基准晶振直接决定。晶振质量的优劣，会影响系统的带宽、分辨率、探测能力上限等。 抖动大、老化快、环境适应性差的晶振可能会让系统失真 ，影响研发和测试的有效性。雷达仿真设备经常用于 极端温度、电磁干扰、振动 等严苛环境条件下。高端晶振产品具备良好的环境适应能力和屏蔽抗干扰性能，从而降低信号抖动和漂移。 晶振推荐 ： 1. 仿真雷达系统，需要什么样的晶振？ 仿真系统并不像真实雷达那么极端地依赖射频精度和抗严苛环境特性，但它对时钟精度、一致性和低相位噪声依然有较高要求。所有的数字信号处理、采样控制、算法验证等都离不开精确稳定的频率源。仿真系统通常会选用高品质的石英晶体振荡器(KS系列)，温补晶振(KT系列)。凯擎小妹建议关注以下参数： ·频率稳定度高 ·抖动和相位噪声小 2. 真实雷达系统，需要什么样的晶振？ 因为雷达对信号的相位噪声、频率精准、同步控制、温度漂移、抗干扰和可靠性等都有极高标准，晶振的优劣直接影响雷达系统的距离精度、多普勒速度分辨、数百公里同步协同等关键性能。凯擎小妹建议使用： ·高稳恒温晶体振荡器(KO系列)：采用恒温控制，频率极其稳定，适用于精密雷达系统的主基准。 ·温补晶体振荡器(KT系列)：具备温度自动补偿功能，适合对体积和成本有一定要求的嵌入式雷达。 ·高频低相噪晶振(KJ系列)或铷原子钟：要求极低的相位噪声，极高的标定精度，用于多个系统协作/站间同步的需求。

晶振提供时钟信号，用于同步音频设备中的各个部分的运行。高质量晶振可能会带来更清晰、更精确的音质。而质量较低的振荡器会导致声音抖动，出现噪音和失真。 影响音质的晶振参数 1. 相位噪声: 抖动会导致音频信号的失真和不稳定性，因此低抖动的晶振能够确保音质的稳定和清晰。《相位抖动是从哪来的？》 2。 频率稳定性: 频率稳定性表示晶振的输出频率因温度变化、频率老化、电压变化、输出负载变化等外部条件而发生的变化，详见《晶振的总频差》。高质量的KOAN振荡器的频率稳定性高，保证音质的一致性。 影响音质的其它因素 虽然晶振对音质的总体影响较小，但它对音响设备整体保真度有影响。影响音质的其它因素有数字模拟转换器质量、模拟电路和电源供应。 1. 数字模拟转换器: DAC在将数字信号转化为模拟波形时发挥重要作用。低失真水平的高质量DAC保证音频的准确性。 2. 模拟电路: 模拟信号路径中电容器、电阻器和其他组件的质量对音质的影响很大。高级组件可以最小化噪音和失真。 3. 电源供应: 稳定的电源确保所有电子元件的最佳性能。 晶振推荐 1. 32.768KHz:32.768kHz的晶体和振荡器主要应用于实时时钟，具有小体积低功耗的特点。用于同步各个部件的操作，确保音频信号的准确采样、处理和输出。 2. 低抖动晶振: KOAN低抖动振荡器可以降低时钟信号的波动，减少数字信号的抖动，从而减少音频信号中的失真和噪声。这有助于提升音响系统的声音清晰度、分辨率和动态范围，使音乐听起来更加逼真。 3. 压控晶振: 在音响应用中的主要作用是调整音频设备的时钟频率，以纠正时钟信号的偏差或抖动，从而提升音频信号的质量和准确性。 4. 恒温晶振: 能够在不同的温度条件下保持稳定的频率输出，从而确保音响设备在各种环境下都能提供一致的性能和音质。

电于元器件改变人类的生活需要以下三个阶段：电子元器件的设计生产、实现某种实际的功能、不同功能模块组成一个系统。 器件级 无源器件在工作时，不需要单独提供外部电源来工作，只需要有电流通过即可工作。有源器件在工作时，需要依赖于额定的工作电源来控制或调节信号。在晶振领域，无源晶振(谐振器)为无源元件；有源晶振(振荡器)为有源元件。 电路板级 电子产品包含大量集成电路，以及单个的晶体管、电阻、电容等分立元器件。晶振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。晶振起振条件是指晶振开始振荡的最小电路条件， 谐振回路 通常需要满足以下三个条件： 共振频率与晶振的额定频率匹配； 品质因数Q值要足够高； 反馈增益大于 1。 在设计振荡器电路时，需要注意以下6点：谐振电路，负载电容，激励电平，振荡模式，走线设计，负阻抗。 系统级 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。无线模拟通信系统通过发射机，信道，接收机组成。

随着科技的发展，我们传输的数据变大，传输的距离变长，对频率稳定度的要求变高。 差分输出（例如PECL, LVDS, HCSL) 可以满足高速数据传输。 信号完整性(SI) 信号完整性包括由于互连结构、电源系统、电子器件等引起的所有 信号质量及延时等问题 。高比特率和更长的传输距离会让信号受到噪声，失真，损耗等影响。信号波形畸变导致电路无法正确的接收信号，从而导致电路不正常工作。在接收信号中，可能错误判断发送器输出的“0”、“1“。 晶振的抖动和相噪 晶振作为核心的电子器件。选择KOAN低相噪晶振，即KJ系列可以满足在精密电子仪器，无线电定位，高速目标跟踪和宇航通信等领域的需求。更多内容：《 晶振参数：相位噪声&抖动 》。抖动是信号偏离理想位置的程度，表示的是时域特征。从频域来看，对应的参数是相位噪声。时间和频域之间的关系互为倒数Time=1/Frequency. 相位噪声的形成因素主要三方面：A区主要是晶体Q值来决定; B区主要是晶体外围电路(包括IC)来决定; C区主要是信号输出(白噪声)来决定. 电源完整性(PI) 除了选择低抖动的元器件以外， 稳定的电源输出 也是一个重要因素。电源完整性是电源波形的质量。在充放电过程中，电池的电压也会发生变化。电源噪声控制在合理的范围内，为芯片提供稳定的电压，实时响应负载对电流的快速变化，并能够为其他信号提供低阻抗的回流路径。以 KOAN温补晶振 为例，电压变化会产生±0.3ppm的频率变化。电路设计中，PMIC电源管理芯片可以根据需要提高、降低或者调节电压，然后把调整后的电压提供给系统子组件使用。

石英晶体在电路中用作时间或者频率基准源。石英晶体的压电谐振现象可以用等效电路来模拟。晶振分无源和有源两类。 晶体的振动频率和晶片的厚度，面积，切割方式有关。由于工艺的限制和晶片破裂的风险，晶片不能无限的薄。为了提高晶振的频率，除了使用小尺寸的晶片，也可以使用 泛音晶体 。 晶振常用标称频率在1~200MHz之间，比如 32768Hz 、 8MHz 、12MHz、24MHz、125MHz等。如果需要更高更稳定的输出频率，可以使用 锁相环PLL(Phase Locked Loop) 将低频晶振进行倍频到1GHz以上的标称频率。 应用领域： No. 应用 晶振推荐 1 仪器仪表 高稳定性/低功耗/小型化 2 铁路交通 低相噪/防电磁干扰/低阻抗 3 电力系统 无源晶振 / 有源晶振 / 温补晶振 4 自动控制 小型化/高负载/贴片有源 5 嵌入系统 高稳定性 / 差分输出 / 低功耗 6 通信系统 超高频/防电磁干扰 7 医疗系统 低抖动 / 扩频 / 低功耗 8 航空军事 扩频/超高频/低抖动 除了基本的谐振器和振荡器，KOAN晶振有低功耗，小尺寸，差分输出，超高频，低相噪低抖动，防电磁干扰等晶振可供选择： 低功耗：kHz晶体振荡器电流最大100μA；32.768kHz温补振荡器最低电流1.5μA。 小型化：贴片晶体KX16(1.6x1.2mm)；温补晶振KT16CS (1.6x1.2mm)。 差分输出：差分晶振系列代号为KD，即KOAN-Differential：LVPECL输出后缀为P; LVDS输出后缀为D; HCSL输出后缀为C。 超高频：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。 低相噪：低相噪系列代号为KJ，即KOAN-JITTER。 防电磁干扰：系列代号为KM，即KOAN-EMI。扩展方式可选中心扩展或向下。