了解今天的可編程振蕩器

了解今天的可編程振蕩器

在加速產(chǎn)品開發(fā)周期和追求準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)的時(shí)代，定時(shí)就是一切。對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)工程師或項(xiàng)目開發(fā)工程師來(lái)說(shuō)，幾乎沒有什么事情比花六個(gè)星期等待一個(gè)樣機(jī)部件更令人惱怒的了，或許更糟的是，在緊張的生產(chǎn)過程中缺少一個(gè)關(guān)鍵部件，而這個(gè)部件恰好是晶體振蕩器。?

說(shuō)到可編程振蕩器，它的最大特點(diǎn)是幾分鐘內(nèi)就能定置它的頻率。這種“一種型號(hào)全部搞定”器件的誘惑力是可想而知的。以單個(gè)多用途部件代替庫(kù)存幾百種部件的方式為設(shè)計(jì)者、承包加工廠和其它從事大批量生產(chǎn)的電子公司帶來(lái)巨大的靈活性，并創(chuàng)造出潛在的節(jié)約效果。?

但是，切實(shí)可行地實(shí)現(xiàn)可編程振蕩器替代固定頻率元件只不過是最近才出現(xiàn)的。象每一種新興技術(shù)一樣，可編程振蕩器也經(jīng)歷了成長(zhǎng)的磨難。一致性問題就曾困擾了整整第一代設(shè)計(jì)產(chǎn)品。1998年，一家廠商風(fēng)風(fēng)火火地推出了第二代可編程振蕩器，可由于過高的抖動(dòng)使其在一些對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用中失敗了。?

幸虧關(guān)于可編程振蕩器可靠性的指責(zé)是完全不符合實(shí)際的，除掉一些特例，現(xiàn)在的可編程振蕩器能滿足大多數(shù)樣機(jī)的需要，適合大多數(shù)生產(chǎn)應(yīng)用。了解下列內(nèi)容將有助于各位工程師充分享用可編程振蕩器擁有的幾乎是即時(shí)交貨的時(shí)間優(yōu)勢(shì)，并保證它能默默地、連續(xù)可靠地工作。?

把抖動(dòng)困擾降到最小?

可編程振蕩器幾乎在每一類、每一項(xiàng)技術(shù)規(guī)范上都能與固定頻率的器件相匹敵，但抖動(dòng)（相位噪聲）卻是個(gè)例外?？删幊唐骷亩秳?dòng)有一部份來(lái)源于編程過程，或者更具體地說(shuō)，來(lái)源于編程算法。?

當(dāng)算法中用到乘法時(shí)，抖動(dòng)值突然顯著增大，這主要是因?yàn)槎秳?dòng)被乘上了編程算法設(shè)置特定頻率時(shí)所用的系數(shù)。雖然為了得到所要的振蕩器輸出頻率，算法中通常既需要用到乘法也需要用到除法，但除法并不加大抖動(dòng)。通過把編程算法的乘法系數(shù)減到最小，來(lái)自可編程器件的相位噪聲可以做到和傳統(tǒng)的固定頻率器件很接近，這主要是晶體及振蕩器電路產(chǎn)生的抖動(dòng)。?

SaRonix公司已規(guī)范了類似的編程過程。保證可編程振蕩器的每件產(chǎn)品都具有穩(wěn)定一致的性能——這也同樣具有重要意義，Sa?Ronix公司通過采用自動(dòng)設(shè)計(jì)流程以保證相同的編程算法用于有相同輸出頻率的所有部件。?

由于有了這樣的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在幾乎每個(gè)電路上都可采用可編程振蕩元件——甚至可用于通信設(shè)備的某些電路中，例如，XDSL調(diào)制解調(diào)器。雖然振蕩器可能影響一個(gè)對(duì)抖動(dòng)敏感的通信鏈路，但就在同一塊電路板上，也可能有一個(gè)由振蕩器驅(qū)動(dòng)的DSP芯片，這個(gè)芯片則完全不受抖動(dòng)的影響。?

制定最有利的策略?

由于自身研制周期短，這些可編程振蕩器能跟上保證設(shè)計(jì)計(jì)劃按期完成的日程。盡管有這個(gè)靈活性，但在大批量條件下，固定頻率的器件仍然比較便宜。另一方面，在進(jìn)行樣機(jī)生產(chǎn)時(shí)，可編程器件要比固定頻率器件便宜。?

因此，精明的戰(zhàn)略是制造樣機(jī)的時(shí)候在設(shè)計(jì)上采用可編程器件來(lái)驗(yàn)證電路，同時(shí)還把可編程振蕩器作為生產(chǎn)后備部件。隨著設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的完成，再可以大量生產(chǎn)特定的固定頻率器件以供批量使用。?

憑借可編程器件可實(shí)現(xiàn)一種高效益的保險(xiǎn)策略，以解決生產(chǎn)中關(guān)鍵部件短缺的問題?？删幊陶袷幤鬏^短的研制周期使得生產(chǎn)部門能在大量訂購(gòu)?fù)ǔＫ玫墓潭l率元件之前先采辦替代部件，這樣就無(wú)需支付額外費(fèi)用，只要在生產(chǎn)最后期限迫近時(shí)迅速補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)部件就行了。?

可編程振蕩器件的未來(lái)?

雖然可編程振蕩器件不可能完全取代固定頻率振蕩器，但可編程的概念肯定有足夠的優(yōu)點(diǎn)使得半導(dǎo)體生產(chǎn)商和主要振蕩器生產(chǎn)公司不會(huì)放棄它的。有理由相信，它的性能和價(jià)格將一代一代地得到改善。?

伴隨著抖動(dòng)特性改善、價(jià)格進(jìn)一步降低，新的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)使可編程器件更有吸引力。一種節(jié)電的休眠模式——對(duì)依賴電池的移動(dòng)設(shè)備至關(guān)重要——已經(jīng)出現(xiàn)在可以供應(yīng)現(xiàn)貨的產(chǎn)品目錄上。一些其它特性諸如頻率范圍的擴(kuò)展、可編程的雙路輸出和多路輸出以及更大選擇范圍的輸出驅(qū)動(dòng)特性，都將大大提高生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的靈活性。?

理智的態(tài)度應(yīng)該是對(duì)于可編程振蕩器是否能在每個(gè)場(chǎng)合都起作用不抱成見，另方面，為了確定可編程振蕩器能在什么地方有效地發(fā)揮作用，應(yīng)該特別注意它們?cè)诿恳粋€(gè)電路中的應(yīng)用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就判斷這個(gè)應(yīng)用是不是對(duì)抖動(dòng)過于敏感，同時(shí)選定一個(gè)可編程振蕩器，這種方式將有助于一個(gè)工程師最大限度發(fā)揮可編程振蕩器的長(zhǎng)處，實(shí)現(xiàn)當(dāng)初選用它的初衷。?