【应用】负载电容低至6pF的晶体振荡器：助力汽车无线通信系统的时钟振荡电路设计

时间： 2019-02-28 来源：Epson

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32.768kHz晶体振荡器,32.768kHz晶振,汽车级晶体振荡器,汽车级晶振

在任何需要时序信号的电子系统中，时钟振荡电路就像系统中的电源一样重要，用来产生系统各个模块所必需的时钟信号。如图1所示的汽车无线通信系统，包括带通滤波器、低噪声放大器、射频功率放大器、锁相环（PLL）、数字信号处理器、微控制器（MCU）以及电源管理等模块。其中，PLL、MCU以及电源管理模块都需要时钟信号，以保证系统正常有序运行。但是，时钟振荡电路增益一般较低，在降低系统功耗的同时也增加了噪声，可能会引起系统出现错误操作。因此，在进行时钟振荡电路设计时，应当考虑采用具备低负载电容（CL）的晶体振荡器，以避免这种情况的发生。

图1 汽车无线通信系统框图

针对此，在进行汽车无线通信系统的时钟振荡电路设计时，本文推荐采用EPSON（爱普生）公司推出的FA2016AA和FC-13A晶体振荡器解决方案。对于方案一，FA2016AA符合汽车级AEC-Q200安全标准，负载电容低至6pF，可有效避免系统出现错误操作（尤其是MCU出现误操作的情况），工作和存储温度范围均宽至-40℃~+125℃，环境适应性强，频率老化率仅为±1×10^-⁶/year（最大值，25℃），使用寿命长。

值得一提的是，FA2016AA的额定频率范围宽至16MHz~54MHz，频率公差范围为±10×10^-⁶（25℃），激励功率最大为200µW（官方推荐控制在1µW~100µW范围内）。另外，FA2016AA的封装尺寸仅为2.0mm×1.6mm×0.5mm（超小型），有利于节约系统占用空间，是汽车级应用的理想选择，产品订购信息如图2所示。

图2 FA2016AA的订购信息

方案二是采用FC-13A晶体振荡器，与FA2016AA不同的是，FC-13A的频率固定为32.768kHz，采用表贴式（SMD）封装形式，尺寸为3.2mm×1.5mm×0.9mm，标准频率公差提供±20×10^-6、±30×10^-6或±50×10^-6（+25°C, DL=0.1µW）可选，负载电容提供9pF或12.5pF可选，用户可根据实际需求进行选取，产品订购信息如图2所示。

图3 FC-13A的订购信息

除了上述两种晶体振荡器解决方案之外，对于汽车无线通信系统的时钟振荡电路设计，也可以考虑使用Epson公司的TG-5035CJ和TG-5035CG，频率范围宽至13MHz~52MHz（13MHz、16.368MHz、19.2MHz、26MHz、27.456MHz、38.4MHz），频率初始公差低至±2.0×10^-6（+25°C），电源电压低至1.8V±0.1V，具备高精度、低电压等优势。更多的应用方案、选型资料以及爱普生晶体振荡器的在线采购均可以在世强官网搜索获取。例如：

>>>【选型】Epson（爱普生）晶体、晶振、实时时钟等选型指南

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