TRENDS IN KLOKGENERATORCOMPONENTEN: KLEINER EN FREQUENTIESTABIELER

De grootte enfrequentiestabiliteitvan klokgeneratoren beïnvloeden de afmetingen en het benodigde vermogen van eeneindapparaat.Vooral ontwikkelaars van batterijgevoede productenhebbenprecieze en compacte frequentiegeneratoren nodig - eenoverzicht van de huidige stand van de techniek op de markt voor oscillerende kristallen. Kwartskristallen (kortweg kwartskristallen genoemd) werden in het begin van de jaren 1920 ontwikkeld als praktische kristallen voor gebruik in radiotechnologie. Vandaag de dag zijn kwartskristallen een integraal onderdeel geworden van ons moderne, technologische leven. In de afgelopen jaren is er een grote verschuiving geweest van grote THT (Through-Hole Technology) en SMD (Surface Mounted Device) kristallen in metalen behuizingen naar geminiaturiseerde SMD kristallen in keramische behuizingen. De vraag naar kristallen met een hogere frequentie in kleinere behuizingen heeft deze trend verder aangewakkerd. Dankzij technologische vooruitgang en verschillende productie-innovaties is het mogelijk geweest om de afmetingen van de kristallen aanzienlijk te verkleinen zonder afbreuk te doen aan de prestaties of de kosten. De vormfactor van 3,2 x 2,5 mm wordt momenteel veel gebruikt in allerlei toepassingen, meestal in combinatie met optimalisatie van de weerstand van de kristallen voor een optimale transiëntrespons in de gedefinieerde bedrijfstemperatuurbereiken en in het frequentiebereik van 8,0 tot 64,0 MHz (AT fundamenteel). Ze kunnen worden gebruikt met een aandrijfniveau tot 500 µW (in het frequentiebereik van 12,0 tot 64,0 MHz). Componenten met frequentietoleranties tot ±10 ppm en een temperatuurbereik van -55 tot 125 °C zijn beschikbaar voor bijzonder veeleisende toepassingen. In de afgelopen jaren heeft het SMD-kwartskristal in een keramische behuizing met afmetingen van 2,5 x 2,0 mm (4-pads) zich parallel aan de 3,2 x 2,5 mm (4-pads) behuizing ontwikkeld, maar is nooit echt populair geworden. Als een behuizing van 3,2 x 2,5 mm te groot is, kan het product voor grote volumes in een behuizing van 2,0 x 1,6 mm (4 pad) worden gebruikt. Dit type behuizing is erg populair voor zeer kleine toepassingen. De kristalontwerpen in deze vormfactor zijn ook geoptimaliseerd voor de weerstand en ontworpen voor een optimale transiëntrespons. De ontwikkelaar kan versies gebruiken met een aandrijfniveau tot 400 µW. De trend naar kleinere behuizingen en hogere frequentiestabiliteit is ook te zien bij de klokkristallen. De kleinste versie met afmetingen van 1,2 x 1,0 mm wordt binnenkort op de markt gebracht. 32,768 kHz kristallen in een behuizing van 3,2 x 1,5 mm en 2,0 x 1,2 mm met verminderde weerstand worden nu ook veel gebruikt in eindapparaten. Lageweerstandskristallen met 32,768 kHz en ook de standaardversies zijn verkrijgbaar op de kwartsmarkt met een belastbaarheid van 4 tot 12,5 pF in het temperatuurbereik van -40 tot +125 °C. De ontwikkelaar kan kiezen uit twee frequentietoleranties. De ontwikkelaar kan kiezen uit twee frequentietoleranties bij +25 °C: ±10 ppm (optioneel) of ±20 ppm (standaard). Steeds meer IC-fabrikanten gebruiken SMD-kristallen met geïntegreerde thermistors, bijvoorbeeld in keramische behuizingen van 2,0 x 1,6 mm. Deze kristallen worden steeds meer gebruikt in batterijgevoede communicatieproducten en vervangen stroomverbruikende (tot 2 mA) temperatuurgecompenseerde kristaloscillatoren (TCXO). Samenvattend kan gezegd worden dat in de afgelopen jaren het schijnbaar onmogelijke is bereikt in de ontwikkeling van kwartskristallen: De miniaturisatie van behuizingsformaten is doorgedreven zonder de prestaties te verminderen of de kosten te verhogen en, bijna terloops, is de technologische vooruitgang in de elektronica-industrie gebruikt om steeds innovatievere oplossingen in productontwerp tot marktrijpheid te begeleiden. Het resultaat is een steeds grotere frequentiestabiliteit met steeds kleinere behuizingen. Meer informatie is te vinden op SMD OSCILLERENDE KRISTALLEN Technische vragen: Telefoon: 0 81 91 / 30 53 95 E-mail: info@petermann-technik.de