选型实测:星通时频125MHz HCSL差分晶振设计指南

电子说

1.4w人已加入

描述

选型实测:星通时频125MHz HCSL差分晶振设计指南

最近在做一款PCIe高速数据采集卡的时钟树设计,需要找一款125MHz的差分参考时钟给PHY做同步源,翻了立创商城的工业级晶振分类,挑中了星通时频这款SMD7050封装的料(型号:SX7DF125.000B20F30HNN),刚好拿到了官方规格书,整理一下关键参数和设计避坑点,给有同款需求的同行做个参考。

文件下载:SX7DF125.000B20F30HNN.pdf


一、核心参数速览(高速设计重点关注这几项)

这款是3.3V供电的HCSL输出差分晶振,工业级宽温设计,几个对高速信号影响最大的参数直接拎出来: 参数项 指标 设计参考
标称频率 125MHz 适配千兆以太网、PCIe Gen2/3、高速AD/DA采样等常规场景
频差指标 常温±20ppm,全温-40~85℃总频差±30ppm,年老化±3ppm 非高精度同步场景(比如非同步以太网、普通数据传输)完全够用,对频差要求更高的场景可以选同系列±10ppm精度的版本
输出特性 HCSL电平,50Ω负载,上升/下降沿≤1ns,占空比45~55% 不需要额外做电平转换就能直接给绝大多数PHY、FPGA的高速IO供电
抖动指标 1kHz偏移相位噪声≤-120dBc/Hz,12kHz~20MHz带宽内RMS抖动≤0.5ps 实测给10G以下高速接口做参考时钟完全满足抖动余量要求
功耗 最大75mA 带OE使能脚,不需要时钟的时候可以关断降功耗,适合低功耗工业设备

二、硬件设计避坑指南

整理几个我画原理图和PCB的时候特意注意的点,避免踩坑:

  1. 引脚定义别搞反 这款7050封装的晶振引脚是1脚开始逆时针排列:1脚EN使能、2脚NC空脚、3脚GND、4脚正输出、5脚互补输出、6脚VDD供电。

    ✅ 划重点:EN脚悬空或者接≥70%VDD的高电平的时候晶振正常工作,接≤30%VDD低电平的时候输出三态关断。如果不需要关断功能的话直接把1脚接VDD,别悬空省得受干扰偶尔出现停振的问题。

  2. 电源去耦要做到位 3.3V供电引脚靠近焊盘的地方先放一个0.1μF的0402 NPO陶瓷去耦电容,再并一个1μF的X7R电容,走线尽量短粗,避免电源纹波串进去恶化相位噪声。
  3. 差分输出走线规则 HCSL输出是电流模结构,需要在靠近接收端的位置每路各接50Ω电阻到地,差分对做50Ω单端阻抗控制,对内等长误差控制在5mil以内,尽量少打过孔,远离开关电源、射频走线这类干扰源。

三、生产焊接可靠性说明

这款过了全套工业级可靠性测试,跌落、高低温循环、盐雾测试后频偏都不会超过±5ppm,焊接的时候注意两个点就行:

  1. 无铅回流焊峰值温度最高260℃,持续时间不要超过30s,升温速率最大3℃/s,降温最大6℃/s,过炉次数最多2次,避免高温导致频偏超标。
  2. 过炉之后常温放置1~2小时再测试频偏,数据会更准。

包装是标准编带1000pcs/盘,小批量试产也可以买单片散料,立创有现货不用等交期这点还是挺方便的。


四、适合的应用场景

我自己是用来做PCIe采集卡的参考时钟,这款还能覆盖下面这些常用场景:

  • 千兆/万兆以太网交换机、PHY的参考时钟
  • FPGA、MCU高速外设的时钟源
  • 高速AD/DA采样时钟
  • 工业伺服、工业通信设备的同步时钟

有没有用过星通时频同系列晶振的同行?你们设计的时候有没有遇到过什么坑?欢迎在评论区交流~

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