Обзор новых тактирующих компонентов от NDK

Японская компания NDK хорошо известна разработчикам электроники. Это один из старейших и крупнейших производителей тактирующих компонентов. Об отличной репутации компании говорит тот факт, что ее продукцию рекомендуют к использованию практически все крупнейшие изготовители процессоров и цифровых микросхем — например, ST Microelectronics, Texas Instruments, NXP, Silicon Labs, часто применяющие компоненты NDK в своих демонстрационных платах.

Модельный ряд компании постоянно обновляется. В настоящий момент NDK выпускает практически все существующие типы генераторов и резонаторов, а также датчики и фильтры:

• кварцевые резонаторы (Crystal Unit);
• кварцевые тактовые генераторы (Crystal Clock Oscillator);
• кварцевые генераторы SPXO (Simple Packaged Crystal Oscillator);
• термокомпенсированные кварцевые генераторы TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator);
• кварцевые генераторы, управляемые напряжением, VCXO (Voltage-Controlled Crystal Oscillators);
• модули переноса частоты FCXO (Frequency Controlled Crystal Oscillator);
• прецизионные термостатированные кварцевые генераторы OCXO/Twin-OCXO/Twin-DCXO;
• кварцевые фильтры (Crystal Filter);
• ПАВ-фильтры SAW (Device SAW Device);
• синтетические кварцевые кристаллы/кварцевые срезы/оптические компоненты;
• ультразвуковые датчики и трансдюсоры;
• биодатчики;
• синтезаторы частоты (Frequency Synthesizer);
• функциональные генераторы (Signal Generator).

Новые кварцевые резонаторы от NDK

Совсем недавно компания NDK начала выпуск новых кварцевых резонаторов серий NX1008AA и NX2016SA (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид новых кварцевых резонаторов от NDK

Главной особенностью кварцевых резонаторов NX1008AA является сверхкомпактное корпусное исполнение 1×0,8×0,3 мм. Это делает их идеальным выбором в случаях с жестким ограничением по габаритным размерам, например для мобильных устройств.

Диапазон доступных частот для NX1008AA составляет 30–40 МГц. Компоненты серии также отличаются высокой точностью и хорошей температурной стабильностью (табл. 1). Благодаря своим характеристикам NX1008AA лучше всего подходят для тактирования беспроводных интерфейсов, в частности Bluetooth.

К электронным компонентам, предназначенным для автомобильного применения, предъявляются более жесткие требования по сравнению с компонентами, используемыми в бытовых приборах. Они, в частности, должны иметь расширенный рабочий диапазон температур, сохранять работоспособность при сильных ударных и вибрационных воздействиях и т. д. Сертификацию автомобильных компонентов чаще всего проводят в соответствии с требованиями стандартов AEC-Q100 и AEC-Q200, разработанных одноименной организацией Automotive Electronic Committee (AEC).

Кварцевые резонаторы NX2016SA готовились специально для автомобильной электроники и соответствуют требованиям AEC-Q200. Резонаторы этой серии имеют компактные габариты 2×1,6×0,45 мм и широкий диапазон доступных частот 16–80 МГц (табл. 1).

Несмотря на отсутствие каких-либо дополнительных элементов термокомпенсации, температурная погрешность NX2016SA достаточно высокая и составляет ±50•10^–6/°С, при этом они сохраняют работоспособность в широком диапазоне температур –40…+125 °С. Если этого недостаточно, следует обратить внимание на термокомпенсированные генераторы от NDK.

Новые TCXO от NDK

Для поддержания высокой точности частоты в термокомпенсированных генераторах от NDK используются встроенные цепи компенсации температурной погрешности.

Новые TCXO NR3225SA и NT7050BC обеспечивают высокую стабильность в широком диапазоне температур, сохраняя невысокое потребление энергии (рис. 2, табл. 2).

Рис. 2. Внешний вид новых TCXO-генераторов от NDK

NR3225SA — программируемый TCXO с минимальной температурной стабильностью, сверхнизким потреблением и широкими возможностями благодаря управлению питанием.

Температурный коэффициент NR3225SA во всем рабочем диапазоне –40…+105 °C не превышает 7•10^-6/°С. При этом в более узких пределах –10…+60 °C погрешность и вовсе составит лишь 3,8•10^-6/°С.

Отличительной чертой NR3225SA является возможность программирования рабочей частоты с помощью интерфейса I²C (рис. 3). Номинально NR3225SA может использоваться как часовой генератор 32,768 кГц, но в случае необходимости его частота уменьшается до 1024/32/1  Гц. Очевидно, это очень удобная функция с точки зрения оптимизации потребления любой микропроцессорной системы.

Рис. 3. Блок-схема TCXO-генератора NR3225SA

Собственное потребление NR3225SA не превышает 4,5 мкА (без нагрузки), при этом оно может быть снижено с помощью целого ряда механизмов. Например, за счет уменьшения выходной частоты, как уже было сказано. Еще один традиционный способ оптимизации потребления — использование минимального напряжения питания. В частности, генераторы NR3225SA способны действовать при напряжениях 1,5–5,5 В. В самых критических ситуациях работу NR3225SA можно полностью остановить с помощью вывода E/D, при этом ток потребления упадет ниже 4 мкА.

Среди дополнительных достоинств NR3225SA следует отметить соответствие требованиям AEC-Q200 и наличие встроенных функций (календарь, таймер и будильник).

Генераторы серии NR3225SA станут идеальным выбором для целого спектра применений, в которых предусмотрены сверхжесткие требования к уровню потребления и стабильности частоты.

NT7050BC — серия прецизионных TCXO, которая отличается сверхнизким уровнем выходных шумов.

Генераторы NT7050BC имеют очень высокую стабильность выходной частоты (табл. 2). Максимальная температурная погрешность для них составляет ±0,1•10^–6/°C, при этом абсолютная погрешность во всем диапазоне температур не превышает ±4,6•10^–6.

Еще одно важное достоинство NT7050BC — низкий уровень собственных шумов (рис. 4). Здесь также стоит отметить, что к услугам разработчиков предлагается две версии генератора NSC5176A с формой выходного сигнала усеченной синусоиды (Clipped Sine) и NSC5176B в виде CMOS. Последний вариант оптимален в случае сверхжестких ограничений по уровню шумов.

Рис. 4. Характеристика фазового шума NT7050BC

Расплатой NT7050BC за высокую стабильность становится относительно высокое потребление 10 мА. В случае крайней необходимости генератор может быть выключен с помощью вывода Enable/Disable.

Широкий диапазон доступных частот (10–40 МГц), высокая точность и минимальный уровень шумов делают генераторы серии NT7050BC отличным выбором для систем, использующих скоростные проводные и беспроводные коммуникационные интерфейсы, GPS и т. д.

Рис. 5. Внешний вид ПАВ-фильтра WFC75C1472CE

Новый ПАВ-фильтр WFC75C1472CE от NDK

ПАВ-фильтры — это важный элемент практически для всех радиопередающих систем. Такие фильтры позволяют обеспечить узкий спектр передатчика, их функционал соответствует функционалу КИХ-фильтра. SAW применяют в мобильных и базовых GSM-станциях, приемопередатчиках GPS и GLONASS, спутниковых системах связи и других устройствах.

WFC75C1472CE — компактные ПАВ-фильтры, которые разрабатывались специально для автомобильных систем спутникового радио (рис.  5). Габаритные размеры WFC75C1472CE составляют всего 3,0×3,0×1,05 мм.

 Генераторы WFC75C1472CE имеют достойные частотные характеристики (табл. 3, рис. 6). К примеру, неравномерность в полосе затухания не превышает 1,6 дБ.

Среди дополнительных достоинств WFC75C1472CE следует отметить широкий диапазон рабочих температур –40…+125 °C. Это обстоятельство делает их пригодными для создания автомобильных систем спутникового радио.

Рис. 6. Частотная характеристика ПАВ-фильтра WFC75C1472CE

Заключение

В статье были рассмотрены характеристики и преимущества новых тактирующих компонентов от компании NDK:

• сверхкомпактные резонаторы NX1008AA станут идеальным выбором в области с высокими ограничениями по габаритным размерам;
• автомобильные резонаторы NX2016SA отличаются широким диапазоном температур и способны сохранять работоспособность при воздействии сильных ударных и вибрационных нагрузок;
• программируемый TCXO NR3225SA с I²C-интерфейсом будет востребован в применениях, предусматривающих сверхнизкое потребление;
• малошумящие TCXO NT7050BC подойдут для точных систем, использующих скоростные проводные и беспроводные коммуникационные интерфейсы, GPS и т. д.;
• автомобильные ПАВ-фильтры WFC75C1472CE разработаны специально для приложений спутникового радио и отличаются компактными размерами и хорошими частотными характеристиками.

Материалы с официального сайта NDK. www.ndk.com