高性能抖动衰减器和时钟发生器的推荐晶体、TCXO和OCXO参考手册
本文档的目的是提供一份经过测试并符合Silicon Labs高性能抖动使用条件的晶体、TCXO和OCXO清单
衰减器和时钟发生器。对本文件的更改将附有流程变更通知（PCN）。
此处提供的信息基于测试样本。客户应随着时间的推移监控规范合规性和质量。客户还应验证
所选的晶体或振荡器与它们的应用非常匹配。
有关外部参考布局建议，请参阅相关数据表、参考手册和应用说明“AN905:Si534x外部参考：优化性能”。
相关文件
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•AN905:Si534X外部参考：优化性能
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高性能抖动衰减器和时钟发生器的推荐晶体、TCXO和OCXO参考手册
推荐水晶
1.推荐水晶
定时晶体（XTAL）是指利用压电效应工作的石英晶体：其两端的电压会引起机械扰动，进而导致其两端产生电压。XTAL需要由电路驱动以维持其振荡。这提供了一个稳定的频率源，并在锁相环中用作参考。
下表列出了目前推荐的XTAL。符合本文件所述规格的XTAL可提交给Silicon Labs，以供将来与Si534x/7x/9x/83/84/88/89时钟一起使用。此表中的大多数零件号都是为Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供应商网站上进行搜索。用户还可以直接联系供应商，询问列出的具体零件号。
表1.1。所有Si534x/7x/9x/83/84/88/89设备的推荐XTALS
有关XTAL规格以及如何为您的应用选择最佳XTAL的信息，请参阅附录A。一般来说，满足附录a中ESR与C0数字要求且具有适用数据表中规定的最大额定功率的XTAL保证会振荡。
对于Silicon Labs Si534x/7x/9x P/Q级器件，请选择总寿命精度低于100ppm的XTAL。这个数字包括初始偏移、高温（85°C）下的老化、温度稳定性、拉拔灵敏度、回流效应和活性下降。
某些应用可能需要在整个温度范围内逐步测试的XTAL，以确保XTAL谐振频率在任何2°C温差下的变化都是有界的。这被称为活动下降测试，可能会增加XTAL的成本。Si534x/7x/9x/83/84/88/89产品设计用于正常测试的XTAL和活性浸渍测试的XTALs。
XTAL驱动电路和布局建议请参考相关数据表、参考手册和AN905。
2.推荐的振荡器
最基本和最精确的定时基准是XTAL。然而，仅靠XTAL无法维持振荡以提供稳定的时钟。需要添加驱动电路以获得连续稳定的振荡。这形成了一个基本的XTAL振荡器（XO）。XTAL振荡器基于其可调性和温度稳定性有许多不同的版本。
有关XTAL振荡器规格以及如何为您的应用选择最佳XO的信息，请参阅附录B。
2.1推荐地层3/3E OCXO/TCXO
下表列出了已批准与Si534x/7x/8x/9x系列成员一起使用的低频Stratum 3 TCXO和Stratum 3E OCXO。这些器件，如Si5348，具有与XA-XB接口不同的单独参考时钟输入。
此表中的一些零件号是为Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供应商网站上进行搜索。用户还可以直接联系供应商，询问列出的具体零件号。
表2.1。推荐的第3/3E层振荡器
2.2推荐的第3层高频TCXO
下表列出了高频Stratum 3 TCXO，当在XA输入端连接时，这些TCXO已被批准与Si534x/8x/9x系列一起使用。请参阅相应的TCXO至XA输入接口电路参考手册。
此表中的一些零件号是为Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供应商网站上进行搜索。用户还可以直接联系供应商，询问列出的具体零件号。
Table 2.2. Recommended Stratum 3/3E TCXOs
2.3推荐的XO
下表是已批准在XA输入端连接时与Si534x/8x/9x系列一起使用的XO列表。有关XO到XA输入接口电路，请参阅相应的参考手册。
此表中的一些零件号是为Silicon Labs定制的。表中包含零件族信息，以便在供应商网站上进行搜索。用户还可以直接联系供应商，询问列出的具体零件号。
表2.3。推荐XO
高性能抖动衰减器和时钟发生器的推荐晶体、TCXO和OCXO参考手册
附录A——如何为您的应用程序选择合适的XTAL
3.附录A——如何为您的应用选择合适的XTAL
选择XTAL需要研究XTAL的属性和性能。本节的目的是列举XTAL的属性及其对最终性能的影响。XTAL通过压电效应工作，因此XTAL的电气和机械方面都在决定其是否适用于给定目的方面发挥作用。
数据表电气规格频率：
XTAL的标称工作频率由XTAL模型中的内部L-C谐振决定，如下文XTAL等效模型一节所述。XTAL可以在基频或基频的泛音下工作。基本XTAL通常具有更好的抖动和相位噪声性能。
频率精度：
构造和制造过程决定了XTAL的精度和性能。这些因素可以根据它们从XTAL的理想工作点引起的变化进行分析。
频率误差是一个累积值，是多个因素的组合。该数字需要在Si534x/7x/8x/9x规定的限制范围内，以确保PLL正常工作和规定的性能。精度以百万分率（ppm）或十亿分率（ppb）表示。
ppm误差=（（实际频率-理想频率）/理想频率）x 106
ppm误差=（（实际频率-理想频率）/理想频率）x 109
由于XTAL精度直接影响自由运行期间的输出精度，因此XTAL误差对温度漂移和总ppm误差的控制非常重要。影响频率精度的因素有：
•初始偏移或频率容差：XTAL生长中的杂质、切割过程中的不精确性和加工XTAL的不均匀厚度导致一批XTAL的标称振荡频率略有不同。通常在25°C的典型室温下指定。
•温度下的频率稳定性：XTAL振荡频率随温度呈三阶函数变化。数据表规范给出了25°C下初始频率上下的最小和最大变化。
•老化：XTAL是机电设备，因此会因许多内部和外部因素而老化。老化通常在操作的最初几个小时内更高，随着时间的推移会减慢。由于老化是以多种方式指定的，因此最合适的值是XTAL在系统中承受的最高温度下的长期老化规范。
•拉动灵敏度或拉动能力或CL不匹配XTAL的振荡频率取决于负载电容，并将受到负载电容器在温度范围内的容差的影响。它通常以电容变化的ppm/pF表示。
•高温回流的影响：回流过程使XTAL经受高温焊接，然后冷却。这可能会导致频率（以ppm为单位）的小幅偏移。本规范还可能列出在测量中考虑了多少回流，以考虑返工。
•活动倾角（频率扰动）：XTAL振荡水平在整个温度范围内变化很小，通常称为“活动倾角”。对于性能最高的应用，这些可能需要在应用中使用之前由XTAL制造商进行测试。然而，许多应用程序不需要这种额外的测试。
总频率误差是除了参考时钟中的误差之外的这些单独误差的总和。
让我们考虑一个例子来了解如何计算总误差。假设48 MHz XTAL的频率容限为±13 ppm，温度范围内的频率稳定性为±30 ppm，在115°C下的长期老化为±15 ppm，牵引灵敏度为17 ppm/pF，频率扰动为±2 ppm，回流后的频率漂移为±2 ppm。假设负载电容器的容差为1.2 pF，对于8 pF的标称值，这是15%的合理估计。
XTAL的总误差是所有这些因素的总和，即13+30+15+（1.2*17）+2+2=82.4ppm。
工作温度：这是根据数据表规范保证XTAL运行的温度范围。该温度范围应足够宽，以满足预期的系统工作温度范围。
XTAL等效模型
石英XTAL可以电气建模为串联RLC，并联电容指示连接，如下图所示。
图3.1。XTAL符号及其等效电气模型
