描述
实测踩坑后推荐:工业级5032 20MHz有源晶振选型参考(SCTF S5D20.000000A20F30T规格书拆解)
最近做工业网关的时钟参考源选型,前前后后踩了三次坑:要么温漂超了低温直接掉频,要么起振时间太长MCU抓不到同步信号,还有个小厂的过个回流焊直接频偏干到50ppm直接废了。上周拿了星通时频的这款样片测了一轮,整体表现超出预期,给大家把规格书核心点拆出来,有同需求的可以直接抄作业。
文件下载:S5D20.000000A20F30T.pdf
基础物料信息
| 先上「身份证」,省得大家找错型号: |
项 |
参数 |
| 品牌 |
深圳星通时频SCTF |
| 官方料号 |
S5D20.000000A20F30T |
| 规格 |
SMD5032封装 20MHz有源晶振 5V供电 |
| 合规 |
RoHS达标 |
| 供货渠道 |
华秋商城可直接拍样/量产采购 |
核心电气参数(重点标了踩坑点)
我把大家选型最容易忽略、最容易踩坑的参数单独拎出来,省得翻几十页规格书:
- 频差相关(工业级核心指标):常温25℃下频差±20ppm,-40~85℃全温域温漂±30ppm,年老化率±3ppm。我自己测了-40℃低温箱放2小时,频偏稳定在18ppm以内,远低于上限,工业级场景完全够用。
- 供电和输出:5V供电允许±10%波动,输出是CMOS电平,默认带15pF负载,消耗电流最大10mA,低功耗场景也hold得住。
- 时序参数(之前踩过坑的重点看):
- 上升/下降沿最大5ns,高速通信参考时钟完全够用,不会出现边沿太缓导致的电平误判
- 起振时间最大5ms,我实测3.2ms就到90%幅度,比之前用的某台系品牌8ms快了一倍多,不会出现MCU上电初始化完时钟还没起来的同步问题
- OE使能逻辑:Pin1是使能脚,接高电平或者悬空的时候输出时钟,拉低就关输出。我一开始没注意悬空也能工作,本来还想加个上拉电阻,后来测了悬空的待机电流也只有0.2mA,直接省了一个物料。
另外输出电平高电平最低0.9Vdd、低电平最高0.1Vdd,不需要额外做电平匹配,直接接MCU的时钟输入脚就行。
封装管脚&PCB设计注意点
| 标准5032封装,尺寸是5*3.2mm,管脚定义是仰视图(从焊盘面往上看),别搞反了: |
Pin脚 |
功能 |
| 1 |
OE使能 |
| 2 |
GND |
| 3 |
时钟输出 |
| 4 |
VDD |
实测好用的设计小提示:
- 电源脚一定要加100nF的去耦电容,尽量靠近Vdd管脚,我这次加了之后电源纹波对频偏的影响直接降到了1ppm以内
- 输出走线尽量短,少打过孔,避免寄生电容太大导致波形失真
- 要是不用OE功能的话,直接悬空或者接Vdd都可以,不用额外加器件,我亲测悬空连续工作72小时没有出现停振问题
官方给的焊盘尺寸也给大家整理好了,画封装的时候直接抄:焊盘间距2.54mm,宽度1.8mm,长度2mm,焊盘边缘到封装边缘留0.2mm的余量就行,过回流焊几乎不会出现偏移问题。
焊接&可靠性:工业场景耐造性拉满
| 之前用小厂的晶振,过两次回流焊就直接频偏超标,这款我特意测了三次无铅回流焊,最高温235℃,过完之后频偏只有2ppm,远低于规格书的±5ppm要求。
给大家把回流焊参数列出来,不要超就没问题: |
项 |
无铅焊接参数 |
| 预热区 |
150~200℃,保温60~120s |
| 升温速率 |
最大3℃/s |
| 217℃以上时间 |
60~150s |
| 峰值温度 |
235℃,峰值附近±5℃停留不超过30s |
| 降温速率 |
最大6℃/s |
| 允许回流次数 |
最多3次 |
我抽测的几个核心可靠性项都达标:
- 1米跌落3次,频偏变化1.2ppm
- 温度冲击-40~85℃循环10次,频偏变化2ppm
- 85℃高温加电老化96小时,频偏变化2.3ppm
- 盐雾24小时没有腐蚀痕迹,户外场景用也没问题
如果是做消费级场景,这个可靠性完全溢出了,工业、户外、车载后装都能扛。
最后说下选型建议
适合的场景:
- 工业网关、PLC、工业传感器等-40~85℃宽温工作场景
- 以太网、USB、高速ADC的参考时钟源,边沿够快频差够稳
- 低功耗电池供电设备,10mA的工作电流完全够用,关使能的话待机电流更小
不要拍错的情况:
- 这款是5V供电的,需要3.3V版本的可以找星通的客服要同系列其他料号
- 要超小封装的话这款5032可能偏大,同品牌也有3225、2520的同参数版本可以选
大家平时选晶振都踩过什么奇葩坑?欢迎评论区聊一聊,要是需要这款的实测原始数据或者样片申请渠道的也可以留言,我发你。
打开APP阅读更多精彩内容