A TIEMPO CON OSCILADORES TOTALMENTE DE SILICIO

Los osciladores de silicio ofrecen a los desarrolladores y responsables de la cadena de suministro todo lo que un componente moderno debe ser capaz de hacer hoy en día. Extrema versatilidad, extrema robustez y longevidad con un MTBF de más de 500 millones de horas, extrema precisión combinada con carcasas muy pequeñas y precios muy favorables. Los osciladores de silicio de PETERMANN-TECHNIK sustituyen directamente a los osciladores de cuarzo y pueden utilizarse incluso sin necesidad de rediseñar la placa de circuito impreso. Además de ahorrar costes, el usuario se beneficia de una vida útil 30 veces más larga y de una mayor resistencia a golpes y vibraciones, lo que hace que su aplicación sea mucho más segura. Los revolucionarios XOs y TCXOs de 32,768 kHz de potencia ultrabaja con diseños de carcasa de 1,5 x 0,8 mm y 2,0 x 1,6 mm puntúan con un consumo de energía extremadamente bajo, inferior a 1 µA, y están disponibles con estabilidades de ±5 ppm en el rango de temperaturas de -40 °C a +85 °C. Reduciendo las amplitudes, el consumo de energía puede reducirse aún más y adaptarse perfectamente a la aplicación. Gracias a su bajísimo consumo, los ULPO y ULPPO disponibles en el rango VDD de 1,2 a 3,63 VDC son muy adecuados para su uso en aplicaciones alimentadas por batería como IoT, wearable, GPS, RTC, µP clocking, smart metering, smart housing, smartphones, tablets, monitores de salud y bienestar, videocámaras deportivas, teclados inalámbricos, industriales (también para altas temperaturas ambiente), informática embebida, productos de consumo, automoción y muchas más. Consumo de energía minimizado Las XO estándar de bajo consumo (serie LPO) en la gama de frecuencias de 0,2 a 137 MHz también se caracterizan por precios muy bajos, un consumo muy reducido, estabilidades de frecuencia estándar muy precisas de ±20 ppm a -40/+85 °C y excelentes valores de fluctuación. El comportamiento EMI de un LPO es 54 veces mejor que el de un oscilador de cuarzo comparable. Los LPO, disponibles en la gama VDD de 1,5 a 3,63 VCC, tienen un consumo de corriente de 4,8 mA a 137 MHz. Un XO basado en cuarzo requiere unos 40 mA en condiciones comparables. En el rango de 1 a 110 MHz, los LPO sólo requieren 3,4 mA y también están disponibles con una función de relleno de ahorro de energía. En modo de espera, el consumo de los LPO disponibles en las carcasas estándar (2,0 x 1,6; 2,5 x 2,0; 3,2 x 2,5; 5,0 x 3,2 y 7,0 x 5,0 mm) es de sólo 0,6 µA. Para nuevos diseños, PETERMANN-TECHNIK sugiere el uso de LPO en carcasas de 2,0 x 1,6 mm o 2,5 x 2,0 mm, ya que estas carcasas son significativamente más baratas que los osciladores de cuarzo del mismo tamaño, o los osciladores de cuarzo en las carcasas cerámicas más grandes de 5,0 x 3,2 mm o 7,0 x 5,0 mm. Además, en estas carcasas se pueden crear usos cruzados con otras versiones de osciladores (por ejemplo, oscilador de baja potencia con oscilador de baja potencia de espectro ensanchado) sin tener que crear un nuevo diseño. Un oscilador, dos frecuencias Ningún problema con la innovadora serie LPO-2. La serie LPO-2 puede emitir dos frecuencias en el rango de frecuencias de 1 a 110 MHz, que pueden activarse a través de la patilla de selección de frecuencia. Las frecuencias de salida seleccionables son F0 (frecuencia principal) o una frecuencia dividida de la frecuencia principal. Las frecuencias divididas F0/2, F0/3, F0/4 o F0/8 pueden generarse a partir de F0. Por ejemplo, 50/25 MHz para Ethernet, 24.576/12.288 MHz para audio, 54/27 MHz para vídeo, 66/33 MHz para CPU o 48/24/12 MHz para aplicaciones USB. El envejecimiento es de ±1 ppm después del primer año y, por tanto, es a nivel de TCXO. La estabilidad estándar es de ±20 ppm por encima de -20/+70°C, o de ±25 ppm por encima de -40/+85°C. Ni que decir tiene que los valores de jitter de 0,8 ps son los mejores del sector. Con el LPO-2, el sencillo uso múltiple de un oscilador con dos frecuencias diferentes puede ahorrar considerables costes de desarrollo, cualificación, componentes, adquisición e infraestructura. Deriva de frecuencia extremadamente baja La gama de productos de tecnología de osciladores de silicio también incluye las series UPO (oscilador de ultrabajo coste) y HTLPO (alta temperatura). En el rango de temperaturas de -40 °C a 125 °C, estos osciladores ofrecen una deriva de frecuencia extremadamente baja de ±20 ppm; las versiones AECQ100 compatibles con automoción ofrecen incluso ±25 ppm en el rango de temperaturas de -55 °C a 125 °C. Estas clases de precisión no son posibles con los osciladores de cristal de reloj de fabricación convencional. Además, la fiabilidad de los osciladores de silicio es 30 veces superior a la de los osciladores de cuarzo. Desde el punto de vista de PETERMANN-TECHNIK, cada vez se utilizarán más osciladores con una precisión muy alta en carcasas muy pequeñas, sobre todo en áreas como "Sistemas de infoentretenimiento", "Redes a bordo de vehículos", "Detección de colisiones" y "Control de marchas". Además de la altísima resistencia a golpes y vibraciones y los bajísimos valores de estabilidad de frecuencia, los precios muy favorables no sólo interesan a los clientes del sector del automóvil. Osciladores para redes e informática La tecnología de osciladores de silicio de PETERMANN-TECHNIK también establece nuevos estándares para XOs diferenciales, VCXOs y VCTCXOs. Las muestras y pequeños lotes de las versiones disponibles en LVPECL y LVDS en el rango de frecuencias de 1 a 800 MHz pueden entregarse en un solo día. Además, estos osciladores presentan una excelente estabilidad de frecuencia de ±10 ppm en el rango de temperaturas de 0 °C a 70 °C y de ±15 ppm en el rango de temperaturas de -40 °C a 85 °C. Los valores de jitter son extremadamente bajos, de 0,3 ps, y resultan idóneos para su uso en Ethernet de 10 GB según la norma IEEE802.3-2005 y aplicaciones de telecomunicaciones, entre otras. El envejecimiento de ±5 ppm después de 10 años es inferior al de un TCXO basado en cuarzo. Esto hace que estos osciladores sean idóneos para aplicaciones como redes e informática, aplicaciones de servidor y almacenamiento, SONET, SATA, SAS, PCI Express, routers, DIMM con búfer completo y productos de fibra óptica. Las muestras y pequeños lotes de este tipo también pueden entregarse en el plazo de un día. Amplio espectro de frecuencias Los VCXO se caracterizan por un espectro de frecuencias muy amplio, de 1,0 a 625 MHz, con rangos de tracción de hasta ±1600 ppm. Se pueden seleccionar estabilidades de frecuencia de ±10 ppm a ±50 ppm sobre -40/+85 °C, el envejecimiento a largo plazo es de ±5 ppm después de 10 años. Al igual que los VCTCXO y los osciladores Stratum 3, los VCXO también están diseñados para ofrecer un excelente rendimiento de jitter, máxima variabilidad, extrema robustez y precios muy favorables. Osciladores de espectro ensanchado La gama de productos Silicon Oscillator Technology se completa con osciladores de espectro ensanchado de bajo consumo y alto rendimiento (serie LPSSO) en la gama de frecuencias estándar de 1 a 220 MHz. La dispersión central oscila entre ±0,125 y ±2,0 % y la dispersión descendente entre -0,25 y -4 %, por lo que los SSPO pueden utilizarse en aplicaciones de telecomunicaciones, escáneres, impresoras, copiadoras, controladores de interfaz, tarjetas gráficas, PCI, CPU, decodificadores, pantallas LC y todas las demás aplicaciones críticas para la compatibilidad electromagnética. El rango VDD es de 1,8 a 3,63 VCC. Los osciladores de espectro ensanchado están disponibles en carcasas de 2,5 x 2,0 mm a 7,0 x 5,0 mm, recomendándose la carcasa de 2,5 x 2,0 mm para nuevos desarrollos debido a su precio muy favorable. Dispersión conmutable La dispersión también puede desconectarse en algunas versiones. La estabilidad de frecuencia sin dispersión es de ±25 ppm sobre -40/+85°C junto con un jitter ciclo a ciclo muy bajo de 30 ps. Por lo tanto, el desarrollador tiene la opción de activar una dispersión definida. Esto reduce significativamente los costes de desarrollo, componentes, almacenamiento y adquisición, ya que el mismo oscilador puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones en las instalaciones del cliente, con o sin spread. Como todos los demás productos de la gama de osciladores de silicio, el grupo de osciladores de espectro ensanchado también ofrece posibilidades de aplicación casi ilimitadas. Muestreo y pequeñas series en un día No sólo hay un gran número de frecuencias disponibles en stock en diferentes carcasas, sino que los plazos de producción de 3 a 5 semanas para todos los productos también se encuentran dentro de un margen de tiempo muy estrecho. Las muestras y series pequeñas de ULPOs y ULPPOs con 32.768 kHz, LPOs, UPOs, HPTLPOs, VCXOs, LPSSOs, osciladores diferenciales, etc., pueden enviarse el mismo día en que se realiza el pedido. ¿Por qué sustituir el cuarzo? Un oscilador de silicio de bajo coste de 2,0 x 1,6 mm2 puede sincronizar varios circuitos integrados simultáneamente. Tiene estabilidades de frecuencia de ±20 ppm como máximo sobre -40 a +85 °C y ±25 ppm como máximo sobre -55 a +125 °C en el rango de frecuencias de 1 a 220 MHz. ¡Un cuarzo no! Hay disponible un cristal de 2,0 x 1,6 mm a partir de 20 MHz, en carcasa de 2,5 x 2,0 mm sólo a partir de 12 MHz. En función de la carcasa y la frecuencia, estos minicristales SMD tienen resistencias de 250 a 60 ohmios (de 12 a 64 MHz). Los ingenieros de aplicaciones de PETERMANN-TECHNIK comprueban muy a menudo en los análisis diarios de los circuitos de los clientes que las resistencias de entrada negativas de las etapas osciladoras que se van a sincronizar no son lo suficientemente grandes como para lograr una seguridad de respuesta transitoria suficiente con estos cristales muy pequeños y de alta impedancia. Los clientes del sector del automóvil exigen incluso un factor de seguridad >10. Incluso en aplicaciones no automovilísticas, ya no es posible conseguir factores de seguridad suficientemente altos con cristales de cuarzo muy pequeños debido a las elevadísimas resistencias. Además, incluso un cristal muy pequeño requiere al menos dos capacitancias de circuito externas después de GND, si no incluso una resistencia externa. Todo esto requiere un espacio en la placa de circuito impreso del que los usuarios no suelen disponer, o del que dejarán de disponer en la próxima fase de miniaturización. Un oscilador de 2,0 x 1,6 mm requiere sólo 3,2 mm² de espacio en la placa de circuito impreso. No se necesita nada más. Esta solución es extremadamente flexible, muy barata, extremadamente duradera y sencillamente indispensable para la próxima etapa de miniaturización. Otro punto a tener en cuenta es el nivel de accionamiento, a menudo muy elevado, de >400 µW a 1 mW, o incluso más. Muchos usuarios ni siquiera se dan cuenta de lo altos que son los niveles de accionamiento de sus circuitos, ya que no es fácil medir correctamente este valor. Estos altos niveles de accionamiento sobrecargan extremadamente un cristal pequeño y pueden reducir drásticamente la longevidad del cristal. De todas formas, los altos niveles de accionamiento no son un problema para un microoscilador. Simplemente cambia CLK-OUT a XIN de la etapa osciladora y listo. Un buen consejo de un especialista en relojería Para poder ahorrar costes de diversas formas, es importante considerar primero la sincronización en un nuevo desarrollo. ¿Qué circuitos integrados deben utilizarse? ¿Cómo pueden colocarse muy cerca unos de otros para que varios circuitos integrados puedan sincronizarse simultáneamente con un microoscilador, evitando así el uso múltiple de cristales y osciladores de cristal? ¿Cómo se puede evitar la compatibilidad electromagnética? Los ingenieros de aplicaciones de PETERMANN-TECHNIK pueden ofrecerle ayuda y asesoramiento, así como presentarle y mostrarle inmediatamente la solución de producto adecuada a partir de una cartera de productos extremadamente amplia y profunda. Basándose en la innovadora tecnología de osciladores de silicio, PETERMANN-TECHNIK dispone de una amplia gama de osciladores, como osciladores de potencia ultrabaja, osciladores de potencia ultrabaja de alto rendimiento, osciladores de baja potencia para altas temperaturas, osciladores diferenciales XO, VCXO y VCTCXO de hasta 800 MHz, osciladores VCXO, osciladores VCTCXO, osciladores Stratum 3 y osciladores de espectro ensanchado. Se dispone de soluciones de osciladores altamente innovadoras en el rango de frecuencias de 1 Hz a 800 MHz y en el rango de temperaturas de -55 °C a 125 °C, dependiendo del componente. PETERMANN-TECHNIK pretende seguir ampliando su posición como socio especializado en componentes de determinación de frecuencia y ofrecer a sus clientes un plazo de comercialización extremadamente corto y una reducción de los costes de desarrollo, cualificación, componentes, adquisición e infraestructura gracias a productos de máxima calidad y extremadamente innovadores en combinación con un catálogo de servicio técnico muy amplio y sistemas de precios y logística adaptados a la cadena de suministro, así como una excelente calidad de los productos. Encontrará más información en: Resumen de productos de osciladores de silicio Publicado como artículo especializado en elektronik industrie 12/2014 A tiempo con los osciladores de silicio Preguntas técnicas: Teléfono: 0 81 91 / 30 53 95 Correo electrónico: info@petermann-technik.de