Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2004 №3

Кварцевые резонаторы и генераторы компании Rakon

Гудин Михаил


Новозеландская компания Rakon Limited относится к признанным мировым лидерам в производстве высокостабильных кварцевых резонаторов и генераторов частоты. Продукция компании разрабатывается в соответствии с уникальными и специфическими требованиями, предъявляемыми к устройствам, работающим в таких отраслях телекоммуникаций как GPS и сотовая связь (CDMA, GSM стандартов).

Rakon стал пионером в разработке и производстве высокоточных и сверхстабильных генераторов, функционирующих в условиях агрессивной среды. В результате, по итогам 2003 года, более половины от суммарного объёма генераторов и кварцевых резонаторов, применяемых в устройствах GPS, приходится на приборы Rakon.

Компания была основана в Новозеландском Окленде в 1967 году. Растущий спрос со стороны азиатской электронной промышленности позволил Rakon в 1972 году запустить дополнительное производство в Сингапуре. С начала 80-ых компания активизировала усилия по разработке и успешно внедрила в серийное производство первую серию термоконпенсированных генераторов (Temperature Compensated Crystal Oscillators, TCXO), и уже в 1995 году была признана японским IT-гигантом NEC лучшим поставщиком TCXO, использующихся в производстве мобильных телефонов.

В 1991 году крупнейшие американские производители GPS оборудования Magellan and Rockwell разместили в Rakon долгосрочный заказ на изготовление термокомпенсированных генераторов. В результате стремительного развития GPS-индустрии и гибкой промышленной и коммерческой политике Rakon в период с 1995 по 2000 год удвоил производственные площади.

Крупнейшими клиентами Rakon сегодня являются: Motorola, Nortel Networks, Trimble, Rockwell, Raytheon, Tyco, IBM, Conexant, Metricom, Garmin, Nokia, Samsung, Qualcomm, Ericsson, Magellan и Hewlett Packard.

Основные продукты компании Rakon представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Основные продукты компании Rakon

Кварцевые резонаторы "для систем связи" (communication crystals) выпускаются в корпусе, предназначенном для поверхностного монтажа. Резонаторы серии UM-1SJ, производятся в металлическом корпусе и обладают высокой стабильностью частоты при работе в условиях агрессивной внешней среды. Они не теряют своих характеристик (таблица 1.) при вибрации от 30 до 1500 кГц, температуре 85 С° и влажности 85%, а также успешно проходят тестирование на "термический шок" (температура внешней среды изменяется каждые 30 минут в течении 5 дней с -40 до +85 С°).

Резонаторы серии RSX успешно применятся в коммуникационных устройствах, где критическое значение имеет размер; они производятся в керамическом корпусе с металлическим покрытием и обладают превосходной краткосрочной стабильностью частоты (10-9).

Таблица 1. Основные характеристики кварцевых резонаторов Rakon
Модель Диапазан частот, MГц Диапазан рабочих температур,С° Точность настройки при 25 С°, ppm Температурная стабильность частоты, ppm Дрейф частоты через год, ppm при 25 С° Нагрузочная емкость при 25С°, пФ Емкость параллельная при 25С° пФ Размеры, мм Внешний вид
MAX MIN MAX MIN MAX MIN MAX MIN
RSX1 10 30 -41 85 10 25 5 50 2 8 7 7,5*5,0*1,2
RSX2 9,6 1 7,8*3,4*1,1
RSX3 10 45 6,0*3,5*1,1
RSX5 16 40 5,0*3,2*1,1
UM-4J 12,8 32 3 25 7,8*9,0*3,5
UM-1SJ 8 35 -55 105 4 26 1 12,3*7,3*3,2
CSX-1L 50 -10 60 100 5 16 7,5*5,0*1,4
CSX-1 7,5*5,0*1,7
CSX-3 12 40 6,0*3,5*1,2
HC-49/SML 3,2 10 50 10 50 12 11,2*4,8*3,7
HC-49/SM 10 40,3 11,2*4,8*2,9

Резонаторы для микропроцессоров, доступны в резиновых (серия CSX) и металлических ( HS -49 серия) корпусах, предназначенных для поверхностного монтажа. Для данной группы продукции характерна низкая стоимость в сочетании с высокими показателями стабильности и точности настройки частоты.

Таблица 2. Краткие характеристики TCXO, VTCXO
Модель Диапазан частот, MГц Точность настройки, ppm при 25С° Температурная стабильность частоты, ppm Выходное напряжение Форма сигнала на выходе Размеры, мм Внешний вид
MIN MAX MIN MAX MIN MAX MIN MAX
TXO, VTXO 200A 10 26 1 1 5 0,8 1,8 ограниченная синусоида 11,4*9,6*2
TXO, VTXO200B
TXO, VTXO200U 8,2 32 11,4*9,6*3,8
IT7500 10 26 3.2 7*5*1,87
IT, IVT100 10 1.8 9*7*1,8
IT, IVT200B 11,4*9,6*2,0
TXO, VTXO400 8 32 0,3 3,2 чистая синусоида 15*11,7*4,3
TXO, VTXO4080S 8,2 32 18,3*11,7*7,7
TXO, VTXO600AS 20,1*12,5*7,1
TXO, VTXO600C 0,3 0,5 4,5 КМОП

Термокомпенсированные генераторы и термокомпенсированные генераторы, управляемые напряжением или VCTXO (Таблица 2) также работают при температуре от -40 до + 85 С°. Кратковременная нестабильность частоты (вариация Алана) за 1с не превышает уровень 1 ppb (10 -9 ) , точность настройки -1 ppm (10 -6 ).

Модели серий TXO, VTXO200U строятся на базе резонатора UM-1S и имеют отличные показатели уровня фазовых шумов в интервале настроек от несущего колебания (таблица 3). Генераторы данной серии не имеют ручного триммера, и, благодаря герметичности корпуса, могут быть использованы в условиях повышенной влажности.

Изделия серии 200 B также как и 200U имеют четырёхвыводной металлический корпус, а благодаря использованию миниатюрного резонатора серии RSX-3, толщина корпуса T XO, VTXO 200 B составляет всего 2 мм. Генераторы серии 200A идентичны 200B, но имеют семивыводной интерфейс.

Таблица 3. Фазовые шумы TXO200U, VTXO200U
Спектральная плотность мощности фазовых шумов, дБ/Гц при отстройке: Частота генератора, МГц
<12 <17 <32
1 Гц -60 -55 -50
10 Гц -90 -85 -80
100 Гц -120 -115 -110
1кГц -140 -135 -135
10 кГц -145 -145 -145
100 кГц -150 -150 -150

Интегрированные генераторы сигнала ограниченной синусоиды серий IT, IVT 100 и IT, IVT 200B используют для температурной компенсации аналоговую микросхему, и служат экономичным высокостабильным решением во многих телекоммуникационных применениях (сотовая связь стандартов TDMA / AMPS / CDMA , PCMCIA CDPD карты, пейджинговая и спутниковая связь). Генераторы серий IT, IVT 7500, 5300 находят применение в тех же областях, что и модели серий 100 и 200B, но имеют ещё меньший размер корпуса.

Генераторы серии TXO, VTXO 4080 производятся в металлическом корпусе, c установкой выводов в отверстия ( thru hole package ), с выходным сигналом в виде чистой и ограниченной синусоиды; а модели серии TXO, VTXO 4080D выдают на выходе прямоугольный КМОП-сигнал.

Модели генераторов TXO , VTXO 600С° выдают на выходе чистую синусоиду или прямоугольный КМОП-сигнал и доступны в корпусе DIP14.

Модели серий 500 и 700 в корпусе для поверхностного монтажа по характеристикам идентичны серии 600, выходная частота у данных моделей генераторов может фиксироваться в диапазоне от 8.2 до 32 МГц.

Все генераторы серий 4080, 600, 700, 500 и 400, построены на базе резонатора UM-1S серии и обладают превосходными показателями температурной стабильности и устойчивости к действиям агрессивной среды.

Напряжение питания вышеперечисленных генераторов варьируется от 2.7 до 5 В, (стабильность 0,3 ppm при комнатной температуре), потребляемый ток находится в пределах 2 мА.

Часовые генераторы Rakon (Таблица 4) выпускаются в керамическом корпусе с металлическим покрытием и имеют диапазон рабочих температур -10 …+70, напряжение питания 3,3 и 5В, потребляемый ток колеблется в диапазоне 12-75 мА. C табильность частоты для данной группы генераторов не превышает 50 ppm.

Таблица 4. Некоторые характеристики часовых генераторов Rakon
Модель Диапазан частот, MГц Напряжение питания, В Выходное напряжение Размеры,мм Внешний вид
MIN MAX MIN MAX MIN MAX
SXO314A 1,8 50 2,97 3,63 3 0,3 7,5*5*1,4
SXO110A
SXO114A 8,2 32 4,5 5,5 5 0,5

Наряду с вышеописанными продуктами компания Rakon разрабатывает и производит термостатированные кварцевые генераторы (oven-controlled crystal oscillator , OCXO), на описании которых мы остановимся в следующей статье.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке