目前市面上最常见的时钟振荡器基于石英晶体制作而成，其以高稳定、低功耗、长寿命的特性被广泛使用，不过，石英晶振也存在着一定的局限性，需要根据不同频率对每个晶体进行切割和调谐，晶体存放运输过程中的易碎等材料特质，成为质量重大隐患。高频率的晶体制作难度大、成本高，因此，开发出一种可调频、普适性更广的时钟振荡器成了各家时钟企业孜孜不倦的追求。

 

为满足市场对更广泛时钟振荡器的选用需求，广东大普通信技术有限公司（以下简称“大普通信”）经过多年研发积累，近期推出首款高性能全硅振荡器——DSO3XXX系列产品，将给时钟振荡器市场增添一个新的选择。

 

硅基电路设计，结构更简洁

 

石英晶振利用石英材料压电特性，用石英晶片的频率作为工作频率；MEMS器件采用静电驱动悬梁臂，以悬梁臂的谐振频率作为基准频率。“大普通信推出的系列全硅振荡器基于硅基电路设计，是一款没有石英、没有MEMS的时钟产生器，其以LC谐振器为波源，并由温度补偿电路及分频电路构成。”大普通信CTO（首席技术执行官）田学红如是介绍。

 

大普通信全硅振荡器基本结构

 

资料显示，该款全硅振荡器采用独有的频率合成和传感器技术，能够在无石英、无MEMS器件的情况下，在整个工作温度范围内保持较低的抖动特性和整体频率稳定度。

 

需要特别说明的是，全硅振荡器是纯电路设计的硅基振荡器，结构简单，晶圆的制造工艺在结构和产品小型化方面有其独特的优势，成本也大大降低。

 

抗震能力强，支持灵活的频率输出

 

全硅振荡器为电路设计，不会受到振动和挤压的影响，具有更强的抗震性和长期的稳定性。同时，全硅振荡器采用LC谐振器以及片内温度和应力传感器进行频率补偿，即使在恶劣环境以及强烈震动的情况下也具有高可靠性，能应对恶劣应用环境。

 

而广受行业称赞的是，全硅振荡器具有足够宽的输出频率，大普通信推出的全硅振荡器可产生10KHz ~ 350MHz范围内的任意差分时钟，支持LVDS、LVPECL、HCSL、CML，LVCMOS或双路LVCMOS等输出格式；也可产生10KHz ~ 212.5MHz范围内的任意单端CMOS时钟。相比石英的固定频率，全硅振荡器可以通过I²C接口编程，灵活设定输出频率和输出波形，对于不通用或特殊频率需求，全硅振荡器也可轻松满足。

 

与此同时，全硅振荡器内置的LDO及电源滤波电路极大提升了芯片对电源噪声的抑制能力，即便在普通电源供电的场景，芯片输出也不会受到电源噪声的影响。

 

厂家资料显示，大普通信DSO3XXX全硅振荡器典型相位噪声抖动值低于350fs，符合PCIe Gen1/2/3/4/5规范，在-40~85℃全温度范围内，频率稳定度为±50ppm，采用标准的3225及5032封装，可以快速、方便地导入到电子产品中。

 

采访中小编了解到，大普通信目前全硅振荡器备货充足，接单后，厂家只需要根据客户所需的频率对产品进行频率设置即可出货，该灵活性是石英振荡器所无法做到的。

 

大普通信田学红总结道：“DSO3XXX全硅振荡器具有很强的温度抵抗性、相对低的成本和更灵活的电路特性，能满足时钟市场众多领域的要求，特别是在石英晶振无法满足的场景中，如强震、恶劣环境等，具有更好的适用性。”

 

产能弹性大，响应需求更及时

 

传统的石英振荡器生产工艺非常复杂，从石英晶体的切割、研磨、组装，到老化、调试、测试等，需要经过较长的生产周期才能交付，而且石英晶体加工需要专用生产线，产能受限。

 

而全硅振荡器不一样，它采用的是集成电路硅基芯片工艺，厂家设计好产品后，由晶圆厂和封装厂代工制造，适用于大批量生产。

 

事实上，石英振荡器已经在较长时间内处于供应短缺状态，对于瞬息万变的电子市场，全硅振荡器的弹性产能供货，不仅能够填补市场的空缺，还能在特殊时钟需求领域一展所长。

 

“全硅振荡器作为一种新产品、新方案，目前行业了解的人还不多，不少客户甚至不知道有全硅振荡器的存在；很多客户还是习惯性地去选择石英振荡器。”在谈及市场接受度，大普通信田学红如是说道，同时他非常看好全硅振荡器发展前景，“目前部分客户已经将全硅振荡器导入到他们的产品中，经过验证发现，采用全硅振荡器可以简化原来的产品设计，有不少客户已经计划在下一代产品中升级选用全硅振荡器作为时钟源了，特别是笔记本电脑、汽车、光通讯模块、服务器、存储等场景。同时，我们的产品各项指标均达到了同类型产品中的行业领先水平，目前已被众多客户定为国产替代的首选。”

 

全硅振荡器的优势正逐渐得到行业的认可，但大普通信并不满足于此。田学红继续表示，未来大普通信将会从三个方面推进该新品的市场应用：一是基于全硅振荡器具有更好的抗震性能，更适用于车规级行业使用，未来会推出更多针对车载环境的全硅振荡器产品；二是继续提升产品指标，使该新品可以切入更多的领域，满足更广泛的应用需求；三是开发更小尺寸的产品，以带来更好的成本及量产优势。

 

未来随着成本、功耗的持续降低，全硅振荡器的应用将不再局限于特定领域，而是会在消费级、工业级等更多场景中推展开来，跨越两个世纪并固化的时钟振荡器市场格局正在迎来全新生态。毫无疑问，大普通信已成为这一新生态的领航者，未来它将会如何快速开启自己的新时代？我们拭目以待。

 

作者：爱集微APP，来源：雪球

 

 

 

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