电子说
最近做16位高速ADC的采样时钟方案,找了好久兼顾低相噪、灵活选频、交期快的振荡器,最后试了瑞萨这款XU系列石英PLL振荡器,踩了几个小坑,整理下核心参数和设计注意点,给同行们避避坑。
文件下载:768-40-102.pdf
做硬件的都懂,定制专用频率的晶振最头疼的就是交期,小批量样片动不动等2-4周,赶项目的时候真的急死人。这个XU系列最吸引我的就是它的专利OTP一次性编程技术,16kHz~1500MHz范围内可以1Hz精度定制频率,样片3天就能拿到,大批量交期也比普通定制晶振快一半,对于小批量试产或者快速迭代的项目太友好了。
而且参数真的能打,同价位里相噪表现比我之前用的普通振荡器好一个等级,1.875MHz~20MHz带宽下相位抖动典型值只有100fs,12kHz~20MHz带宽下典型300fs,我实测给12bit 1Gsps的ADC做时钟,ENOB比用普通晶振高了0.8,完全满足高精度采样的要求。
| 先给大家把核心引脚和容易踩的坑列出来,都是我亲测踩过的: | 引脚号 | 名称 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 1/2 | E/D | 内部上拉,悬空默认输出使能,要关输出拉低就行,不用额外加外部上拉电阻 | |
| 3 | GND | 单点接地,和电源地之间走宽线 | |
| 4 | OUT | 输出走50Ω阻抗匹配线,长度尽量短 | |
| 5 | OUT2 | 互补输出,划重点:用LVCMOS输出的时候千万别接!会引入额外干扰,只有差分输出场景才用 | |
| 6 | VDD | 必须在引脚旁边加0.01μF的去耦电容,我之前漏加过,相噪直接飘了200fs,血的教训 |
两种封装可选:5.0×3.2×1.2mm(JS6)和7.0×5.0×1.3mm(JU6),小体积选前者,高温场景选后者,JU6的热阻只有75.9℃/W,比JS6的89.6℃/W好不少,算结温的时候别搞混。
| 三种电源可选:1.8V、2.5V、3.3V,输出接口支持LVDS、LVPECL、HCSL、LVCMOS,不管是做高速SerDes时钟、ADC/DAC采样时钟还是普通MCU的时钟源,一个系列全搞定,不用备一大堆不同型号的料。 | 输出类型 | 3.3V下最大支持频率 | 典型功耗 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| LVDS | 1500MHz | 97mA(<400MHz) | 5G/有线通信、高速数据传输 | |
| LVPECL | 670MHz | 115mA(<212.5MHz) | 高速ADC/DAC、射频前端 | |
| HCSL | 670MHz | 145mA | PCIe、以太网时钟 | |
| LVCMOS | 167MHz | 98mA(<62.5MHz) | 普通处理器、外设时钟 |
⚠️ 注意有个频率盲区:1037.5MHz~1300MHz是不支持的,选频率的时候避开,超过1300MHz直接找瑞萨FAE确认再下单,别自己选错了。
| 订货的时候直接看编码就行,不用自己算,给大家整理好常用的: | 编码 | 工作温度范围 | 频率稳定度 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 8X | -20℃~+70℃ | ±20ppm | 民用消费类、室内设备 | |
| 6I | -40℃~+85℃ | ±25ppm | 普通工业级设备 | |
| 5K | -40℃~+105℃ | ±50ppm | 工业高温、户外、车规场景 |
整体用下来这个系列确实是兼顾性能和灵活性的选择,尤其是赶项目、需要快速验证不同频率的场景,比定制晶振省心太多。当然如果是对相噪要求极高的射频场景,还是得选OCXO,但大部分工业、通信、测试测量的场景,这个系列完全够用。
你们最近有没有挖到什么好用的时钟芯片?或者用过这个系列的朋友有没有其他踩坑经验,评论区聊两句~
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