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簡(jiǎn)介
可編程振蕩器是20世紀(jì)90年代早期為克服常規(guī)振蕩器制造時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)而推出的。任意頻率的常規(guī)振蕩器通過(guò)可編程的鎖相環(huán)（PLL）、分頻、輸出累加和輸出緩沖生成任意頻率。
發(fā)展歷程
說(shuō)到可編程振蕩器，它的最大特點(diǎn)是幾分鐘內(nèi)就能定置它的頻率。這種"一種型號(hào)全部搞定"器件的誘huo力是可想而知的。以單個(gè)多用途部件代替庫(kù)存幾百種部件的方式為設(shè)計(jì)者、承包加工廠(chǎng)和其它從事大批量生產(chǎn)的電子公司帶來(lái)巨大的靈活性，并創(chuàng)造出潛在的節(jié)約效果。
但是，切實(shí)可行地實(shí)現(xiàn)可編程振蕩器替代固定頻率元件只不過(guò)是最近才出現(xiàn)的。像每一種新興技術(shù)一樣，可編程振蕩器也經(jīng)歷了成長(zhǎng)的磨難。一致性問(wèn)題就曾困擾了整整第一代設(shè)計(jì)產(chǎn)品。1998年，一家廠(chǎng)商風(fēng)風(fēng)火火地推出了第二代可編程振蕩器，可由于過(guò)高的抖動(dòng)使其在一些對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用中失敗了。
幸虧關(guān)于可編程振蕩器可靠性的指責(zé)是不符合實(shí)際的，除掉一些特例，現(xiàn)在的可編程振蕩器能滿(mǎn)足大多數(shù)樣機(jī)的需要，適合大多數(shù)生產(chǎn)應(yīng)用。
優(yōu)勢(shì)
可編程
頻點(diǎn)豐富
精度高
受溫度影響頻點(diǎn)漂移非常小
耐沖擊
體積?。ú捎眉呻娐贩庋b工藝）
供貨周期短而且穩(wěn)定。
對(duì)比
1、 全自動(dòng)化半導(dǎo)體工藝（芯片級(jí)），無(wú)氣密性問(wèn)題，不停振
2、 集成了溫度補(bǔ)償電路，全溫度范圍無(wú)溫漂，-40℃-85℃全溫保證
3、 平均wu故障工作時(shí)間（MFTB）長(zhǎng)達(dá)5億小時(shí)
4、 低抖動(dòng)、低功耗、耐高溫、高壓、高濕、抗震性能好
5、 支持1-800MHZ任一頻點(diǎn)，精確致小數(shù)點(diǎn)后5位輸出。（如：65.53500MHz）
6、 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多種工作電壓匹配
7、 支持±10PPM、±20PPM、±25PPM、±30PPM、±50PPM等各種精度匹配
8、 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)QFN封裝:7050、5032、3225、2520
9、 無(wú)需任何PCB設(shè)計(jì)，直接替代板上石英組件
10、 300%的市場(chǎng)增長(zhǎng)率，三年內(nèi)有望替代80%以上的石英振蕩器市場(chǎng)
11、 提供短交貨周期，4周左右量產(chǎn)交貨周期
12、 性能提升25倍，成本下降10%
使用方法
降低抖動(dòng)困擾
可編程振蕩器幾乎在每一類(lèi)、每一項(xiàng)技術(shù)規(guī)范上都能與固定頻率的器件相匹敵，但抖動(dòng)（相位噪聲）卻是個(gè)例外?？删幊唐骷亩秳?dòng)有一部份來(lái)源于編程過(guò)程，或者更具體地說(shuō)，來(lái)源于編程算法。
當(dāng)算法中用到乘法時(shí)，抖動(dòng)值突然顯著增大，這主要是因?yàn)槎秳?dòng)被乘上了編程算法設(shè)置特定頻率時(shí)所用的系數(shù)。雖然為了得到所要的振蕩器輸出頻率，算法中通常既需要用到乘法也需要用到除法，但除法并不加大抖動(dòng)。通過(guò)把編程算法的乘法系數(shù)減到最小，來(lái)自可編程器件的相位噪聲可以做到和傳統(tǒng)的固定頻率器件很接近，這主要是晶體及振蕩器電路產(chǎn)生的抖動(dòng)。
SaRonix公司已規(guī)范了類(lèi)似的編程過(guò)程。保證可編程振蕩器的每件產(chǎn)品都具有穩(wěn)定一致的性能--這也同樣具有重要意義，Sa Ronix公司通過(guò)采用自動(dòng)設(shè)計(jì)流程以保證相同的編程算法用于有相同輸出頻率的所有部件。
由于有了這樣的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在幾乎每個(gè)電路上都可采用可編程振蕩元件--甚至可用于通信設(shè)備的某些電路中，例如，XDSL調(diào)制解調(diào)器。雖然振蕩器可能影響一個(gè)對(duì)抖動(dòng)敏感的通信鏈路，但就在同一塊電路板上，也可能有一個(gè)由振蕩器驅(qū)動(dòng)的DSP芯片，這個(gè)芯片則不受抖動(dòng)的影響。
制定策略
由于自身研制周期短，這些可編程振蕩器能跟上保證設(shè)計(jì)計(jì)劃按期完成的日程。盡管有這個(gè)靈活性，但在大批量條件下，固定頻率的器件仍然比較便宜。另一方面，在進(jìn)行樣機(jī)生產(chǎn)時(shí)，可編程器件要比固定頻率器件便宜。
因此，精明的戰(zhàn)略是制造樣機(jī)的時(shí)候在設(shè)計(jì)上采用可編程器件來(lái)驗(yàn)證電路，同時(shí)還把可編程振蕩器作為生產(chǎn)后備部件。隨著設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的完成，再可以大量生產(chǎn)特定的固定頻率器件以供批量使用。
憑借可編程器件可實(shí)現(xiàn)一種高效益的保險(xiǎn)策略，以解決生產(chǎn)中關(guān)鍵部件短缺的問(wèn)題。可編程振蕩器較短的研制周期使得生產(chǎn)部門(mén)能在大量訂購(gòu)?fù)ǔＫ玫墓潭l率元件之前先采辦替代部件，這樣就無(wú)需支付額外費(fèi)用，只要在生產(chǎn)最后期限迫近時(shí)迅速補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)部件就行了。
未來(lái)
雖然可編程振蕩器件不可能取代固定頻率振蕩器，但可編程的概念肯定有足夠的優(yōu)點(diǎn)使得半導(dǎo)體生產(chǎn)商和主要振蕩器生產(chǎn)公司不會(huì)放棄它的。有理由相信，它的性能和價(jià)格將一代一代地得到改善。
伴隨著抖動(dòng)特性改善、價(jià)格進(jìn)一步降低，新的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)使可編程器件更有吸引力。一種節(jié)電的休眠模式--對(duì)依賴(lài)電池的移動(dòng)設(shè)備至關(guān)重要--已經(jīng)出現(xiàn)在可以供應(yīng)現(xiàn)貨的產(chǎn)品目錄上。一些其它特性諸如頻率范圍的擴(kuò)展、可編程的雙路輸出和多路輸出以及更大選擇范圍的輸出驅(qū)動(dòng)特性，都將大大提高生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的靈活性。
理智的態(tài)度應(yīng)該是對(duì)于可編程振蕩器是否能在每個(gè)場(chǎng)合都起作用不抱成見(jiàn)，另方面，為了確定可編程振蕩器能在什么地方有效地發(fā)揮作用，應(yīng)該特別注意它們?cè)诿恳粋€(gè)電路中的應(yīng)用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就判斷這個(gè)應(yīng)用是不是對(duì)抖動(dòng)過(guò)于敏感，同時(shí)選定一個(gè)可編程振蕩器，這種方式將有助于一個(gè)工程師最大限度發(fā)揮可編程振蕩器的長(zhǎng)處，實(shí)現(xiàn)當(dāng)初選用它的初衷。
參考資料
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