踩过无数时钟源的坑,这款工业级24MHz有源晶振我先替你们测了

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踩过无数时钟源的坑,这款工业级24MHz有源晶振我先替你们测了

最近在做一款工业级4G网关的硬件改版,之前选的温补晶振成本快赶上主芯片了,找供应商推了几款平价工业级有源晶振,其中星通时频(SCTF)这款5032封装24MHz的SPEC刚拿到手,扒一扒参数,给有同样选型需求的兄弟做个参考,省得你们再走我之前的弯路。

文件下载:S5D24.000000A20F30T.pdf


基础参数速览,先看能不能匹配你的需求

先把核心参数列出来,不用你们翻规格书了: 参数项 数值 实际使用参考
封装 SMD5032 常规贴片封装,焊盘兼容性好,不用改现有PCB
标称频率 24.000MHz 刚好匹配我这款网关的MCU以太网时钟需求,大部分工业通信、MCU外设时钟都常用这个频点
供电电压 5.0V ±10% 老工业设备很多还是5V系统,刚好适配,不用额外加电平转换
频差范围 常温±20ppm,-40~85℃全温±30ppm 我做的设备工作温度要求-35~75℃,这个参数完全够,不用上贵几倍的TCXO,单颗成本能省十多块
输出模式 CMOS,15pF负载 直接接MCU时钟引脚,不需要额外匹配电路
老化率 首年±3ppm 这点太重要了,之前用小厂晶振跑了两年频偏超5ppm,通信丢包率直接升到1%,这个老化率对需要7*24小时运行的工业设备很友好

其他基础参数比如上升下降时间≤5ns,占空比45~55%,起振时间≤5ms,都是工业级晶振的常规水平,完全够用。


硬件设计这几个坑,我帮你们提前踩了

很多时候晶振出问题不是料不行,是设计的时候没注意细节,这款我特意抠了下SPEC里的设计要求:

1. 引脚定义别搞混,5032有源晶振各家引脚真的不一样

这款的仰视图引脚定义是:1脚OE(使能)、2脚GND、3脚OUT、4脚VDD。我之前踩过坑,有个厂家的5032晶振3脚是GND,打样焊反了找了3小时问题,给你们提个醒,焊之前一定核对引脚。

OE脚用法:接高电平或者悬空就正常输出,接低就关输出,做低功耗设计的可以用这个引脚控,不需要的话直接接VDD就行,别悬空留空过孔,很容易被干扰导致输出杂散大。

2. 电源滤波电容别省,位置放对才有用

SPEC里的参考电路是VDD引脚并接1μF + 0.01μF的滤波电容,这里要注意0.01μF的陶瓷电容必须放在离VDD引脚1mm以内的位置,之前有个项目把电容放了5mm远,晶振输出带了100mV的杂散,通信误码率很高,改了电容位置立刻就好。

3. 输出负载要算上PCB走线电容

这款额定输出负载是15pF,你算负载的时候要把PCB走线电容(大概0.5pF/cm)、MCU引脚输入电容加进去,别额外再挂15pF的负载电容,不然占空比会偏出45~55%的范围,严重的还会拉偏频率。


生产焊接注意点,别把好料焊废了

晶振是很娇贵的器件,尤其是内部的石英晶片,焊接温度不对很容易导致隐性频偏,这款的回流焊参数给你们划重点:

  • 无铅焊接峰值温度最高260℃,255℃以上停留时间别超过30秒
  • 最多过3次回流焊,返修的时候尽量用热风枪局部焊,别整板再过炉
  • 手工焊接温度控制在300℃以内,焊接时间别超过3秒 包装是1000个/盘,小批量试产不用买整盘,华秋商城散料也能买,这点对小团队很友好。

可靠性拉满,工业场景放心用

我特意看了下可靠性测试参数,这款完全是工业级的标准: 1米跌落3次、-40~85℃温冲10次、96小时湿热/高低温存储、24小时盐雾测试后,频偏都不超过±5ppm,盐雾测试无腐蚀。之前选的消费级晶振做温冲测试直接停振了,这款的参数过CE、FCC工业认证完全没问题,户外基站、工业控制、车载非前装场景都能用。

最后给你们留个料号:星通时频S5D24.000000A20F30T,直接去华秋搜就能找到。

最近有没有兄弟在找工业级有源晶振?你们选型最看重频差、成本还是可靠性?评论区聊两句?

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