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[参考译文] CDCE913:连接到 CDCE913的晶体的要求

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: CDCE913

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/741442/cdce913-requirements-for-a-crystal-connected-to-cdce913

器件型号:CDCE913

当我们测量 CDCE913的牵引范围时、结果牵引范围为+/-45ppm。
我们认为这是因为连接 CDCE913的晶体不符合"应用指南"(SCAA085A)中编写的要求。
但是一些实现晶体的人员告诉我们、C1>20fF 的价值非常大、它使得晶体振荡器的尺寸非常大。
我们认为应该使用比现在更大的晶体振荡器(Abraacon:ABM8-27.000MHZ-B2-T、3.2x2.5mm)、但我们希望它尽可能小。

当我们搜索使牵引范围更宽的晶体振荡器时,有什么重要要求?
例如、如果您告诉我们"C0/C1必须小于或等于220、但 C1不必为20fF"、这将对我们非常有帮助。

此致


顺便说一下、我 没有向"向 TI 发送电子邮件"(www.ti.com/.../webform.tsp)发送过相同的问题一次或两次、但他们都拒绝了。
有什么不好的地方?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    您是否正在测量 EVM 或您自己的 PCB 上的牵引?  您是否已经采取了所有措施来降低杂散电容?

    您是否设置了寄存器0x05[7:3]= 0x1f (最大值20pF)、或通过其他方式最小化外部电容、使变容器具有最大值、以便它可以拉频、同时仍满足目标频率下的 Cload 要求?  使用大型变容二极管将有助于您的牵引范围。  因此、如果您选择的晶体允许该最大值为20pF 且外部电容最小、这可以帮助您实现目标。

    您还可以查看应用手册 SNAA065A、其中介绍了如何为 LMK040xx 器件设计 VCXO。  本应用手册中的建议(来自第5.2节晶体振荡器设计):
    "C0的值范围合理、为单位为几皮法拉、而 C1的值范围可能为小于10毫微微法拉至大于20毫微微法拉。 将这些值与数据表中列出的某些候选晶体的标称值进行比较。 还请记住计算 C0/C1的比率。 在实践中、对于可牵引晶体、此比率应介于200和300之间。"

    [引用 user5859459]顺便 说一下、我 没有向"向 TI 发送电子邮件"(www.ti.com/.../webform.tsp)一次或两次、但他们都拒绝了。
    什么是坏的?[/报价]

    当您说已拒绝时、您收到了回复?  或退回的电子邮件?  我尝试提交测试问题、似乎已被接受。  但是、E2E 是主要的支持方法、因此您需要将问题发布到 E2E。


    73、
    Timothy

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    >您是否正在测量 EVM 或您自己的 PCB 上的牵引?

    我们在自己的 PCB 上测量过它。


    >您是否已全部减少杂散电容?

    我们将 CDCE913和晶体放置在尽可能靠近的位置。
    (电线长度约为5mm)。
    但我们并不关心杂散电容的其他方面。


    >是否设置寄存器0x05[7:3]= 0x1f (最大值20pF)、

    我们在设置寄存器0x05[7:3]时测量了牵引。
    结果很低。
    0x01:+/-20ppm
    0x04:+/-44ppm
    0x07:+/-47ppm
    0x0A:+/-46ppm
    0x0D:+/-45ppm
    0x10:+/-42ppm
    0x14:+/-36ppm


    >或以其他方式最小化外部电容、允许变容器具有最大值

    我们没有放置任何外部电容、但我们不知道有多少杂散电容。


    >因此、它可能会拉取频率、同时仍满足目标频率下的 CLoad 要求?

    我们现在 PCB 上的晶体 CL 为18pF (典型值)。
    (C0:7pF (最大值)、C1:正在查询)


    >使用大型变容二极管将有助于您的牵引范围。
    >因此、如果您选择的晶体允许该最大值为20pF 且外部电容最小、这可以帮助您实现目标。

    如上所示、设置0x05[7:3]=20pF 时、牵引范围未最大化。
    这是否意味着存在一些外部(杂散)电容?


    >您还可以查看应用手册 SNAA065A、其中介绍了如何为 LMK040xx 器件设计 VCXO。
    >本应用手册中的建议(来自第5.2节"晶体振荡器设计"):
    >"C0值的合理范围为一位数皮法拉、而 C1值的范围可能介于小于10毫微微法拉至大于20毫微微法拉之间。
    >将这些值与数据表中列出的某些候选晶体的标称值进行比较。
    >另请记住计算 C0/C1的比率。
    >在实践中、对于可牵引晶体、此比率应介于200和300之间。"

    您的意思是它适用于连接到 CDCE913的晶体吗?
    如果是、晶振所需的条件很低、对吧?
    -"1pF <= C0 <= 9pF"(更好)
    -"C1 < 10fF"或"20fF < C1"(更好)
    -"200 <= C0/C1 <= 300"(分流电容器)


    >当您说已拒绝时、您收到了回复? 或退回的电子邮件?
    我在 Web 浏览器上收到了一条消息。
    我记错了、但我记得消息是"请返回浏览器"。


    >我尝试提交测试问题、似乎已被接受。
    >但是、E2E 是主要的支持方法、因此您需要将问题发布到 E2E。

    好的、我看到了。

    感谢您的善意帮助!
    我在这篇帖子中提出了一些其他问题。
    请告诉我这些信息吗?

    此致

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    您好!

    [引用 user5859459]CDCE913 和晶振应尽可能靠近。
    (电线长度约为5mm)。
    但我们并不关心杂散电容的其他方面。[/引述]

    最佳做法是在晶体所在的 PCB 和布线中进行接地切断、以最大程度地减小杂散电容。  您可以通过确定恰好导通频率时的电容与变容器正在添加的电容(或手动设置为0并添加负载电容)来估算杂散电容。  注意 CDCE913本质上增加了~1.5pF 电容。

    [引用 USER="user5859459"]设置寄存器0x05[7:3]时,我们测量了拉取。
    结果很低。
    0x01:+/-20ppm
    0x04:+/-44ppm
    0x07:+/-47ppm
    0x0A:+/-46ppm
    0x0D:+/-45ppm
    0x10:+/-42ppm
    0x14:+/-36ppm[/报价]

    [引用 user5859459]\n 我们现在的 PCB 上的晶体 CL 为18pF (典型值)。
    (C0:7pF (最大值)、C1:正在查询)[/引述]

    杂散电容可能会导致总电容值较高、导致牵引力降低。  尽管我很惊讶... 您测量了-X ppm 和+X ppm。  我本来希望得到更多的双面测量、例如相对于您的目标频率的-X ppm 和+Y ppm。  您可能不是相对于目标频率进行测量。   在18pF 负载下、晶体的目标频率误差应为0ppm。   Vtune 在0至1.8V 范围内的变容电容为0.3*XCSEL 至1.3*XCSEL;其中 XCSEL 可在0至20pF 范围内。  随着您继续增大总电容、我本以为频率会越来越低。

    请注意、在 SCAA085A 的图6中、随着电容值的增加、ppm 的变化变得更小。  这可能是你看到的... 由于变容器从0.3 XCSEL 开始、最小电容会继续增加。  我想 XCSEL 只是改变了顶端

    对于最初的关键参数问题、要寻找最佳牵引范围、较低的 CL 晶体(因此18pF 负载晶体不是最佳选择)和最小杂散电容将导致最佳的牵引范围。  您是否在 TI 时钟专业版的 CDCE913配置文件中看到过牵引范围仿真器?  TI Clock Pro 是用于 CDCE913的 EVM 工具。  这可以帮助您确定最佳牵引范围所需的。  我想您的下一步应该是尝试使用具有较低 CL 的晶体。

    73.
    Timothy

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    感谢您的详细信息!
    我从未使用过"TI 时钟专业版"。
    我要试一下。

    我很抱歉我的不准确。
    我测量了以下牵引范围。
    (1)准备基本时钟源(A)和 CDCE913的 VCXO 时钟源(B)。
    (2)从(a)生成循环脉冲。
    (3)从(B)生成循环脉冲。 周期的时钟数与(2)相同。
    (4)用示波器观察(2)和(3)。 触发信号是(2)的正边沿。
    (5)在 Vctrl 为 GND 时、在特定秒内测量(3)和(2)之间的相移。
    (6)在 Vctrl 为 VDD 时进行测量。
    (7)使用周期的时钟数、观察时间以及(5)和(6)的结果来计算最大/最小频率的增量。

    我写的"+/-XXppm"中的"XX"表示(7)的一半值。
    我无法想象使用我们的设备观察以 ppm 为单位的牵引范围的其他方法。

    当然、如 SCAA085A 的图6所示、CL 的值越高、牵引范围越窄。
    正如您所说、用较低的 CL 值更改晶体似乎更好。
    现在、我认为对晶体的要求低于。
    (1) CL:尽可能小(5 ~ 10pF?) (应为)
    (2) C0/C1比率:在200和300之间(应)
    (3) C1:小于10fF 或大于20fF (更好)
    (4) C0:1pF 到9pF 之间(较好)

    您能否确认我的理解是否正确?
    如果正确、我将搜索这样一个晶体。


    此致

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    感谢您介绍"TI 时钟专业版"。
    我现在使用的是"牵引范围图"。

    但我无法理解某些参数是什么。
    请告诉我这些参数的含义,我对其他参数的理解是否正确?
    C0:分流电容
    C1:动态电容
    L1:动态电感
    水晶:?
    CparBoad:?
    CLOAD:负载电容

    此外、我无法理解图形上方显示的值("拉取范围 XXXX.YYYY")。
    这是什么?

    此致。
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    很抱歉我经常发表文章,但有一个新问题出现在我们面前。
    请原谅我。

    为什么 C1的要求是"C1<10fF"或"20fF <C1" ?
    我们对此感到有点奇怪。
    我们认为、对值的要求通常仅以最大值、最小值或两者表示。
    请简单地告诉我更多详细信息吗?

    此致

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    类别

    参数

    和功能

    说明

    晶体

    C0

    PF

    分流电容

    C1

    FF

    动态电容

    L1

    MH

    动态电感

    CL

    PF

    目标负载电容

    PCB

    CPAR

    PF

    寄生电路板电容

    CDCE9xx

    CLoad

    PF

    调节器件内部的负载电容

    我认为图表上方的牵引范围值计算不正确。  您只需直观地查看曲线即可查看图的上 ppm 值和下 ppm 值、从而确定 Vctrl 范围内的总拉电流范围、而不是依赖该数字。

    Alan

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    我认为您不应该单独关注 C1。 如果您要设计目标牵引度(也称为修整灵敏度)、则应考虑所有晶体电容值的关系、如下所示:

    牵引度(ppm/pF)= C1 * 1e6/[2 *(C0 + CL)^2]、
    其中 C0、C1、CL 以 pF 为单位。

    牵引度是针对负载电容值增量变化的增量 ppm 频率漂移的度量。 它随 CL 和/或 C0/C1比的减小而增大。

    我建议您与晶体供应商合作、提供满足您的牵引目标的晶体、同时满足 CDCE913数据表中建议的晶体特性。

    Alan
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    我的陈述如下。
    [晶振规格]
    C0:分流电容
    C1:动态电容
    L1:动态电感
    Crystal:负载电容
    [ PCB 规格]
    CparBoard:寄生板电容
    [ CDCE913]的设置
    CLOAD:由 XCSEL 设定的负载电容

    -“牵引范围”右侧绘制的值表示直接牵引范围。
    但是、它的作用不如从图形曲线中直观读取的值。

    如果有问题、请告诉我。

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    谢谢!
    很抱歉我的答复很晚了。

    我对晶体的规格应用了公式、一些供应商已经告诉我们。

    晶振-(1)
    C0:0.9pF
    C1:3.48 FF
    CL:8pF
    牵引度= 0.00348 * 1000000 /[2 *(0.9 + 8)^2]
    = 21.97 (ppm/pF)

    晶体(2)
    C0:1.3pF
    C1:5.08 FF
    CL:8pF
    牵引度= 0.00508 * 1000000 /[2 *(1.3 + 8)^2]
    = 29.37 (ppm/pF)

    这是否意味着晶振的牵引范围为+/-10.99ppm,晶振的牵引范围为+/-14.69ppm?
    我无法理解为什么牵引度单位是 ppm "/pF"。
    例如,如果我们要实现+/-100ppm 的牵引范围,我们是否应该搜索一个晶体,该晶体的规格是通过公式计算得出的“牵引度=200ppm/pF”?


    此致
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    根据 SCAA085A、CDCE913片上真空器可通过 Vctrl 输入引脚在中心目标 CL 值的0.3x 和1.3x 之间进行调整。

    对于晶体1、中心目标 CL 为8pF。 Vctrl 中的变化被转换为变容值的变化、从其中心目标 CL 值(8pF)到2.4pF (0.3 x 8pF)和10.4pF (1.3 x 8pF)的角、总增量为8pF。 这种变化会导致输出频率漂移、从而在 Vctrl 范围内提供大约140ppm (±70ppm)的最终牵引范围(8pF×21.97ppm/pF)。

    对于晶体2、中心目标 CL 为8pF。 Vctrl 可以在与 Crystal 1相同的范围内更改变容器。 但最终牵引范围将是(8pF×29.37ppm/pF)、在 Vctrl 范围内约为235ppm (±117.5ppm)。

    Alan
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    感谢您的热情帮助!
    我的所有问题都已得到解决。
    从现在开始、我将搜索适合该条件的晶体。

    此致