实测好用:国产工业级16MHz有源晶振YSO110TR拆解分享

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实测好用:国产工业级16MHz有源晶振YSO110TR拆解分享

最近在做一款户外低功耗LoRa传感器的主控时钟方案,原来选的普通商用晶振一直卡在-40℃低温测试的频偏要求,翻了一圈国产厂商的物料,拿了扬兴这款YSO110TR的样片测了快2周,整体表现超出预期,顺便把官方规格书拆解下,给大家做个选型参考。

文件下载:OT2JI-111-16M.pdf


一、基本参数定位:宽压兼容省BOM

这款是扬兴SMD3225封装的有源石英晶振,对应料号OT2JI-111-16M,最爽的点是1.8V~3.3V宽压供电,懂的都懂,不管你是用3.3V的常规STM32方案,还是1.8V的低功耗蓝牙/MCU方案,都不用换料号,BOM直接少一个备选型号,供应链也省心。 核心基础参数先给大家划重点:

  • 标称频点:16MHz
  • 常温(25℃)频偏:±10ppm
  • 工作温区:-40℃~+85℃全工业级
  • 全温域总频偏:±20ppm

二、电气参数拆解:低功耗场景友好

专门挑了几个工程师实际设计最关心的参数说,没必要堆没用的纸面数据:

  1. 功耗控制够优秀:工作电流仅5mA,待机电流10uA,我自己测下来休眠模式下几乎不额外耗电,对电池供电的户外设备非常友好,原来用的同规格台厂晶振工作电流要8mA,续航直接多了快5%。
  2. 输出参数不用额外匹配:输出负载15pF,占空比45~55%,上升/下降时间最大4ns,对接绝大多数MCU的外部时钟输入引脚,不用额外加匹配电容,走线只要不是太长直接连就行,省了不少调试时间。
  3. 年老化率够低:标称±3ppm/年,按产品5年生命周期算,总老化偏移才15ppm,加全温域20ppm的总偏移,完全满足LoRa、BLE这类对时钟精度要求高的通信场景,不会用个两三年就出现通信掉线的问题。

三、Layout踩坑提醒

3225的封装尺寸是3.2*2.5±0.1mm,引脚定义给大家再强调下,我第一次打样就差点搞反: 引脚号 功能 注意事项
1 三态控制 不用的话建议直接接VDD,不要悬空,避免输出时钟抖动
2 GND 尽量多打1~2个过孔直接连主地,屏蔽高频干扰
3 时钟输出 走线不要走锐角,长度控制在5cm以内,尽量不要过孔
4 VDD 就近接0.1uF陶瓷滤波电容,不要和其他功率器件共电源走线

四、工业级可靠性实锤

这份规格书最让我放心的点是所有可靠性测试都对标IEC标准,我自己测了几个核心项都符合标称:

  1. 焊接耐温够高:260℃浸锡10秒频偏变化≤±5ppm,过回流焊之后不用重新校准时钟,我做了3次回流焊模拟,实测频偏最大才2.8ppm,非常稳。
  2. 环境适应性强:-40℃低温储存1000小时、85℃95%高湿储存1000小时、1.5mm振幅6小时振动、75cm跌落6次,所有测试后频偏变化都不超过±5ppm,户外恶劣环境用完全没问题。
  3. 湿敏等级MSL1:拆封直接就能用,不用提前烘料,小批量试产的时候不用专门准备烘烤箱,省了不少麻烦。

五、最后总结

现在国产晶振的性能真的不输台厂甚至日系品牌,这款我拿样价才不到1块钱,比同规格的进口料便宜三分之一,目前我的传感器方案已经过了两轮高低温循环测试,没有出现任何时钟相关的问题。 大家最近选型有没有遇到什么晶振的坑?评论区可以聊聊~

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