最近做100G光模块挖到的宝:这款3225超低噪差分晶振太能打了

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最近做100G光模块挖到的宝:这款3225超低噪差分晶振太能打了

最近在整100G以太网光模块的时钟方案,最头疼的就是时钟源的抖动指标,之前试了几款2520封装的差分晶振,高温下抖动余量直接飘红,差点要改板放大封装,刚好挖到泰艺这款OA-U系列3225封装的超低噪差分晶振,实测参数够顶,整理下核心信息给同做高速设计的兄弟们避坑。

文件下载:OAEWDLHTYF-100.000000.pdf


核心亮点:刚好踩中高速设计的刚需

先给大家划下这款晶振的核心优势,完全是为高速链路量身定做的:

  1. 尺寸够小:3.2×2.5×0.9mm陶瓷密封封装,和常规3225无源晶振尺寸一致,紧凑型设计也能塞得下,密封封装还抗潮抗粉尘,工业场景用也放心
  2. 抖动指标拉满:12kHz~20MHz带宽下典型RMS抖动只有0.05ps,最大值也才0.1ps,高速Serdes链路最怕时钟抖动导致误码率超标,这个余量给的非常足
  3. 适配性拉满:支持LVPECL、LVDS、HCSL三种差分输出,供电覆盖1.8V/2.5V/3.3V,不用额外加电平转换电路,省BOM也省布线空间
  4. 全系列RoHS合规,不用考虑环保问题

适用场景:这些方向直接闭眼考虑

官方给的典型应用场景我看了下,基本都是对时钟精度要求极高的领域:

  • 40G/100G以太网、城域网、SONET通信设备
  • 光纤通道存储设备
  • 高精度测试仪器 我自己实测156.25MHz的LVPECL版本用在100G光模块里,高低温下抖动都很稳,目前看完全满足需求。

硬件设计必看:引脚和Layout踩坑提醒

引脚定义(顶视图)

引脚号 功能
1 NC/三态控制
2 三态控制/NC
3 GND
4 正输出
5 互补输出
6 VDD

重点Layout提醒

这是我之前踩过的坑:必须在VDD和GND引脚之间放一颗0.1μF的去耦电容,距离越近越好,最好不要超过5mm,之前试别的晶振的时候,去耦电容放了但是离引脚有1cm远,结果实测相位噪声比标称值差了5dBc/Hz,大家一定要注意这个细节。


不同输出规格参数对比,选型不翻车

三款输出的核心参数我整理了下,大家按需选: 输出类型 供电 频率范围 工作电流 适用场景
LVPECL 3.3V/2.5V 100~220MHz 65mA 高速Serdes、光模块等对相位噪声要求最高的场景
LVDS 3.3V/2.5V/1.8V 100~175MHz 25~35mA 低功耗高速链路、FPGA时钟输入
HCSL 3.3V/2.5V/1.8V 100~135MHz 46mA PCIe、SATA等计算机总线场景

全系列通用的核心参数:

  • 12kHz~20MHz集成RMS抖动最大值≤0.1ps
  • 25℃下第一年老化±3ppm
  • 存储温度范围-55℃~125℃
  • 1MHz频偏下典型相位噪声-160dBc/Hz

温漂选型对照表:宽温场景别乱选

很多人选晶振只看温漂数值,不看对应温度范围,很容易踩坑,这款的温漂适配我整理好了: 工作温度范围 ±20ppm ±25ppm ±50ppm
-20~+70℃ 可用 可用 可用
-40~+85℃ 条件可用 可用 可用
-40~+105℃ 不可用 不可用 可用
-40~+125℃ 不可用 不可用 条件可用

注意:工业宽温场景(-40℃以上)尽量选±25ppm及以上的规格,不要硬冲±20ppm,大概率过不了高低温测试。


最后说下我自己的实测效果:选的156.25MHz LVPECL 3.3V版本,常温下用E5052B测相位噪声和datasheet标称的一致,-40℃~85℃下抖动波动不到0.02ps,余量非常足。大家如果有做高速时钟设计的需求,可以参考这款,有啥好用的低抖动晶振也欢迎评论区交流~

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