![\"\"](\"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Picture1-1.png\")
<\/figure>\n\n\n\nLa selezione del dispositivo di frequenza adatto per un funzionamento ottimale non \u00e8 limitata solo al tipo di funzionamento, ma dipende ampiamente dalle caratteristiche specifiche dei cristalli e degli oscillatori, che saranno esaminate di seguito.<\/p>\n\n\n\n
Quali sono gli elementi che caratterizzano un buon temporizzatore? <\/h2>\n\n\n\n
La frequenza operativa: <\/strong>Ogni applicazione ha un intervallo di frequenza operativa corrispondente, garantendo l’assenza di sovrapposizioni di segnali. Ad esempio, la frequenza di 32,768 kHz \u00e8 utilizzata per fornire la temporizzazione degli orologi digitali, mentre 26 MHz sono essenziali per il funzionamento del GPS. La frequenza di 13 MHz \u00e8 impiegata nel GSM, mentre quella di 13,560 MHz \u00e8 comunemente utilizzata per l’identificazione a radiofrequenza (RFID). La scelta di un dispositivo di frequenza in linea con l’applicazione specifica \u00e8 un fattore critico nella selezione di cristalli e oscillatori. <\/p>\n\n\n\n La stabilit\u00e0 di frequenza,<\/strong> intesa come la deviazione normale dalla frequenza nominale, \u00e8 una caratteristica fondamentale di ogni cristallo, determinata dalla sua intrinseca frequenza di risonanza dovuta alle propriet\u00e0 piezoelettriche innate. Questa deviazione pu\u00f2 derivare da vari fattori esterni, principalmente variazioni di temperatura, ma anche fluttuazioni della tensione di alimentazione, il valore della capacit\u00e0 di carico o persino l’eccesso di calore dovuto alle saldature. <\/p>\n\n\n\n I componenti con una stabilit\u00e0 pi\u00f9 stretta sono regolati per fornire una temporizzazione pi\u00f9 precisa rispetto a quelli con intervalli di stabilit\u00e0 pi\u00f9 ampi. All’interno della vasta gamma di prodotti offerti da IQD, \u00e8 possibile selezionare tra numerose opzioni, inclusi gli oscillatori a compensazione di temperatura (TCXO) con una stabilit\u00e0 fino a \u00b10,05 ppm e gli oscillatori controllati da forno (OCXO) come l’IQOV-164, che offre una stabilit\u00e0 di \u00b120 ppb.<\/p>\n\n\n\n La soglia di temperatura:<\/strong> rappresenta il fattore esterno pi\u00f9 influente sulle prestazioni dei dispositivi di temporizzazione. Con il variare della temperatura, la frequenza subisce uno spostamento, determinato dalla stabilit\u00e0 di frequenza. L’accuratezza della stabilit\u00e0 del quarzo \u00e8 influenzata dall’angolo di taglio della barra di quarzo durante il processo di produzione. Piccole variazioni in questo angolo di taglio influenzano le prestazioni in relazione alla temperatura.<\/p>\n\n\n\n Di seguito \u00e8 presentata una tabella delle temperature di funzionamento per alcune comuni applicazioni: <\/p>\n\n\n\n I modelli popolari come l’IQXC-180 Auto, il CFPX-180 e l’IQXC-42, utilizzati nelle applicazioni automobilistiche, presentano un’ampia gamma di temperature operative che va da -40 a 125\u00baC, oltre a diversi altri intervalli di temperatura pi\u00f9 ristretti. <\/p>\n\n\n\n Rumore di fase e jitter:<\/strong> Il rumore di fase si riferisce alla fluttuazione casuale della fase o della frequenza di un segnale, con il potenziale di compromettere la precisione e la risoluzione, influenzando negativamente il rapporto segnale\/rumore (SNR). D’altra parte, il jitter introduce incongruenze nel dominio del tempo del segnale e pu\u00f2 portare a tassi di errore di bit (BER). A seconda dell’applicazione specifica, il progettista deve selezionare un dispositivo di temporizzazione con basso rumore di fase e basso jitter, fattori cruciali in ambiti come la navigazione, la comunicazione digitale, l’elaborazione audio e la tecnologia radar.<\/p>\n\n\n\n Dimensione del pacchetto: <\/strong>La dimensione del pacchetto dei componenti riveste un’importanza significativa nelle considerazioni di progettazione dei circuiti stampati (PCB). Poich\u00e9 i gadget di consumo continuano a ridursi, la scelta di componenti interni di dimensioni adeguate diventa fondamentale. Sebbene i cristalli siano pi\u00f9 compatti rispetto alle loro controparti oscillanti, richiedono condensatori e circuiti aggiuntivi per generare un impulso di temporizzazione. Pertanto, gli oscillatori possono rappresentare l’opzione preferita quando lo spazio \u00e8 limitato nella progettazione dei circuiti, in quanto riducono l’ingombro della scheda essendo un pacchetto all-in-one.<\/p>\n\n\n\n Il catalogo di IQD comprende sia cristalli che oscillatori sigillati ermeticamente, conferendo loro maggiore robustezza. Sono disponibili in pacchetti SMD di dimensioni ridotte (1,6 x 1,0 mm, 1,6 x 1,2 mm), oltre alle dimensioni standard industriali (2,0 x 1,6 mm).<\/p>\n\n\n Tipo di segnale di uscita per gli oscillatori: <\/strong>I fornitori di chipset devono specificare l’ingresso corretto per il loro dispositivo di temporizzazione. L’uscita di un oscillatore pu\u00f2 essere di tipo single-ended o differenziale. Le uscite single-ended sono particolarmente adatte per frequenze inferiori a circa 100 MHz, mentre le uscite differenziali sono preferite per le alte frequenze al fine di ridurre il rumore complessivo del sistema.<\/p>\n\n\n\n Un altro aspetto critico \u00e8 l’abbinamento del segnale di uscita dell’oscillatore con il carico corretto; in caso contrario, potrebbero sorgere problemi relativi all’ampiezza del segnale, ai tempi di salita e discesa, al duty cycle e al tempo di avvio. Di seguito sono elencati i tipi di uscita single-ended pi\u00f9 comuni di un oscillatore:<\/p>\n\n\n\n \u2022 CMOS (complementary metal oxide semiconductor)<\/p>\n\n\n\n \u2022 HCMOS (high-speed CMOS)<\/p>\n\n\n\n \u2022 LVCMOS (low-voltage CMOS)<\/p>\n\n\n\n Le uscite differenziali sono relativamente pi\u00f9 complesse da progettare, ma offrono prestazioni superiori nelle applicazioni ad alta frequenza, poich\u00e9 il rumore comune al segnale differenziale si annulla. I tipi di segnale differenziale includono:<\/p>\n\n\n\n \u2022 PECL (positive emitter-coupled logic)<\/p>\n\n\n\n \u2022 LVPECL (low-voltage PECL)<\/p>\n\n\n\n \u2022 CML (current-mode logic)<\/p>\n\n\n\n \u2022 LVDS (low-voltage differential signalling)<\/p>\n\n\n\n \u2022 HCSL (high-speed current-steering logic)<\/p>\n\n\n\n Funzionamento a basso consumo per gli oscillatori:<\/strong> Molti oscillatori sono dotati di un pin di abilitazione\/disabilitazione integrato, componente fondamentale della loro funzionalit\u00e0. Quando il dispositivo viene disattivato, l’oscillatore interno cessa di funzionare, passando a una modalit\u00e0 di standby che consuma meno corrente. Ci\u00f2 \u00e8 particolarmente vantaggioso, poich\u00e9 molti produttori di elettronica prioritizzano l’efficienza energetica, soprattutto nei dispositivi a batteria di piccole dimensioni. Pertanto, gli oscillatori ottimizzati per l’alimentazione a bassa tensione sono i componenti pi\u00f9 adatti quando l’attenzione \u00e8 rivolta a considerazioni di bassa potenza. <\/p>\n\n\n\n Problemi di costo: <\/strong>Un pacchetto a cristallo singolo \u00e8 pi\u00f9 economico <\/strong>di un oscillatore. Tuttavia, se si considerano le spese di progettazione e i costi dei componenti, gli oscillatori possono rappresentare un’opzione economica nella progettazione dei circuiti. In alcuni scenari, la decisione di utilizzare i cristalli pu\u00f2 rivelarsi ancora pi\u00f9 costosa, soprattutto se i servizi e i test vengono affidati all’esterno. \u00c8 importante non trascurare le spese aggiuntive derivanti da componenti supplementari, come condensatori di carico e resistenze, nonch\u00e9 dai processi come il respinning dei circuiti stampati per migliorare le prestazioni del segnale.<\/p>\n\n\n\n Inoltre, i cristalli di quarzo sono pi\u00f9 adatti in situazioni in cui i produttori desiderano creare i propri oscillatori elettronici, offrendo loro la flessibilit\u00e0 di ottimizzare tutti i parametri pertinenti in base ai loro progetti specifici. Al contrario, gli oscillatori presentano il vantaggio di ridurre la Distinta Base (BOM) e l’ingombro dei circuiti stampati. Pertanto, le decisioni influenzate dal costo possono essere basate sulla qualit\u00e0 delle applicazioni e sulla scala di produzione.<\/p>\n\n\n\nApplicazioni<\/strong><\/td> Intervallo di Temperatura di Esercizio<\/strong><\/td><\/tr> Commerciale, automobilistico Grado 4<\/td> Da 0 a 70\u00baC<\/td><\/tr> Commerciale esteso<\/td> Da -20 a 70\u00baC<\/td><\/tr> Industriale, automobilistico Grado 3<\/td> Da -40 a 85\u00baC<\/td><\/tr> Industriale esteso, automobilistico Grado 2<\/td> Da -40 a 105\u00baC<\/td><\/tr> Grado automobilistico 1<\/td> Da -40 a 125\u00baC<\/td><\/tr> Militare\/Automotive Grado 0<\/td> Da -55 a 125\u00baC e oltre<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n ![](\"https:\/\/lh7-us.googleusercontent.com\/9jyxLcyay8zkqdfN9eS-vhsBy_3mbuF-2fLQK9IMrDXYRaQPuBvHgsjF0RddBUYnAt3zG2g7fd7LcARoWrvy6HcvrHXU8TtVRpwYmfuPBQAIZ2-wXVb25bNGuo7GUEJJsd1iNBBiu0Z6WTAvTB_STvU\")
![\"\"](\"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/image.png\")