用于 IoT 應(yīng)用的 JAUCH晶體
IoT（物聯(lián)網(wǎng)）這個流行詞是每個人都在談?wù)摰脑掝}。大趨勢是設(shè)備之間的無線通信。特別是在工業(yè)領(lǐng)域，公司正在關(guān)注機(jī)器和系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)品和生產(chǎn)流程都從中受益。頻率控制組件在 IoT 應(yīng)用程序的使用中起著重要作用。例如，組件必須滿足頻率精度和頻率穩(wěn)定性方面的高要求。
每個人都在談?wù)撘粋€新的流行詞 – IoT。IoT 代表物聯(lián)網(wǎng)，表明屬于 IoT 世界的每個設(shè)備或應(yīng)用程序都可以相互通信。
大多數(shù)這種 IoT 網(wǎng)絡(luò)通信是無線通信，但是有幾個相互競爭的標(biāo)準(zhǔn)不一定彼此兼容。
根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，ASIC（專用 IC）包含用于傳輸和接收無線分布式信息的射頻功能，甚至可以將 MCU 和射頻功能組合在一個封裝中。通常，這些 ASIC 稱為 RF-SoC，代表射頻片上系統(tǒng)。RF 函數(shù)需要 MHz 范圍內(nèi)的參考時鐘，而 RF-SoC 可能還需要音叉晶振。此 TF 晶體可用于 SoC MCU 部分的待機(jī)或計時功能。根據(jù)支持的無線標(biāo)準(zhǔn)，通常下面列表中的一個頻率用作 ASIC 或 SoC 的 RF 部分的 MHz 參考時鐘。
無線應(yīng)用中對石英晶體的要求
通常，RF（射頻）電路在預(yù)定義的窄頻帶中發(fā)射和接收無線電波。為避免與其他頻段產(chǎn)生任何干擾，并提高長距離傳輸?shù)慕邮侦`敏度，相對于指定的參考射頻頻率，總頻率精度可能被限制在幾十 ppm 的范圍內(nèi)。
大多數(shù)射頻接收器或發(fā)射器通常使用頻率在 13.560MHz 至 52.0MHz 范圍內(nèi)的 AT 切割晶體來產(chǎn)生參考頻率，用于產(chǎn)生數(shù)百 MHz 甚至 GHz 范圍內(nèi)的射頻接收或傳輸頻率。
由于基于晶振的參考頻率 （以 ppm 為單位） 的精度轉(zhuǎn)換為 RF 范圍，因此對晶振生成的參考時鐘的頻率精度和穩(wěn)定性提出了嚴(yán)格的要求。
因此，在客戶產(chǎn)品的預(yù)期使用壽命內(nèi)，石英晶振的頻率容差、頻率穩(wěn)定性和老化可能適用嚴(yán)格的規(guī)范。
此外，基于晶體的參考時鐘應(yīng)沒有雜散頻率，這可能會導(dǎo)致在接近實(shí)際 RF 傳輸載波頻率的頻率上進(jìn)行不需要的 RF 傳輸。
無線應(yīng)用的總“ppm”預(yù)算
根據(jù)所使用的 RF/無線標(biāo)準(zhǔn)，不同的總“ppm”預(yù)算是有效的。一些射頻標(biāo)準(zhǔn)要求總“ppm”預(yù)算窄至 +/-20ppm，而在其他標(biāo)準(zhǔn)中 +/-40ppm 是可以接受的。
如何使用 Crystal 滿足 +/-20ppm 的“整體”要求
如果總 “ppm” 預(yù)算僅為 +/-20ppm，則意味著 MHz 參考時鐘的整體頻率穩(wěn)定性，包括 +25°C 時的頻率容差、工作溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性、長期老化和負(fù)載電容容差引起的頻率牽引等所有貢獻(xiàn)，應(yīng)保持在 +/-20ppm 以下，如果使用晶體，這不是一件容易的事。
一些 RF-ASIC 或 RF-SoC 可以通過每個模塊的頻率補(bǔ)償來補(bǔ)償 +25°C 的頻率容差和由于負(fù)載電容容差而導(dǎo)致的頻率牽引。
Jauch 集團(tuán)是石英晶體、石英晶體振蕩器和電池技術(shù)的領(lǐng)先專家之一。我們成立于 1954 年，現(xiàn)在是頻率控制產(chǎn)品行業(yè)的領(lǐng)先公司之一，也是鋰離子和鋰聚合物電池未來市場公認(rèn)的專家。
可以應(yīng)用的頻率補(bǔ)償方法有兩種，一種是根據(jù)晶體頻率生成 RF 頻率的頻率合成器進(jìn)行微調(diào)，另一種是通過 RF-ASIC 內(nèi)部內(nèi)置晶體負(fù)載電容器的負(fù)載電容調(diào)諧。如有疑問，RF-ASIC 數(shù)據(jù)表應(yīng)包括 IC 供應(yīng)商為其 RF-chip 推薦的頻率補(bǔ)償方法的信息。
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