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)

电子说

1.4w人已加入

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: 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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
  4. 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:

  1. 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
  2. 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
  3. 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: 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. 1米跌落3次,频偏变化1.2ppm
  2. 温度冲击-40~85℃循环10次,频偏变化2ppm
  3. 85℃高温加电老化96小时,频偏变化2.3ppm
  4. 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:

  1. 工业网关、PLC、工业传感器等-40~85℃宽温工作场景
  2. 以太网、USB、高速ADC的参考时钟源,边沿够快频差够稳
  3. 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:

  4. 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
  5. 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
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分