水晶デバイス、発振器

スタンダード、MEMS、SAW など、幅広いオシレータのラインナップ

水晶とオシレータの違い

簡単に言うと、水晶（レゾネータとも呼ばれる）とは、SoC、マイクロコントローラ、プロセッサのように、タイミングを取るチップ内の外部オシレータ回路に接続する、可動 / 共振受動部品です。

一方、オシレータはレゾネータとオシレータ IC の両方が 1 つの能動デバイスに含まれる統合タイミングソリューションです。

8 つの最も重要なオシレータのパラメータ

オシレータのクロックはシステム内の他のすべての信号のベースとなるハートビートを提供するため、これらの部品の性能に最も影響を与える要素と仕様を理解し、考慮することが重要です。したがって、SiTime（このメーカーの製品は当社の Web サイトから購入できます）では、以下の通り、上位 8 つのパラメータが定義されています。

1. 周波数は、SiTime が出荷時にプログラムしたり、キーディストリビュータがプログラムしたり、オシレータプログラマを使用して顧客のラボで低容量にプログラムしたりすることができます。
2. 周波数安定度は通常、公称出力周波数を基準として、ppm（パーツパーミリオン）または ppb（パーツパービリオン）で表されます。これは外部条件による出力周波数の偏差を表しているので、安定度数が小さいほど性能が優れていることになります。
3. 出力信号形式：シングルエンドまたは差動。差動信号方式のほうがより高価ですが、性能は高くなるため、高い周波数の用途で好まれます。
4. 電源電圧は、ボルト（V）で表し、オシレータを動作させるのに必要な入力電力です。
5. 消費電流はオシレータの最大動作電流です。これは、最大電源電圧（場合によっては公称電源電圧）でマイクロアンペア（µA）またはミリアンペア（mA）で測定されます。
6. 動作温度：各種商業用、工業用、自動車用、軍事用の温度範囲に対応した製品が揃っています。
7. パッケージ：オシレータは通常、金属製、セラミック製、またはプラスチック製のパッケージに収められており、さまざまな業界標準パッケージ寸法が揃っています。
8. ジッタは理想的なクロック信号からの短期的な偏差であり、ピコ秒（ps）またはナノ秒（ns）で測定されます。ジッタはシステムのタイミングエラーの主な原因の 1 つであるため、総タイミングバジェットを評価する際にはオシレータのジッタを考慮することが重要です。

クォーツ水晶振動子の指定

水晶振動子を選択するためのパラメータは、完全な発振器部品のパラメータと似ていますが、同一ではありません。IQD（この周波数製品は Farnell 軽油で入手可能です）は、そのパラメータに周波数、周波数公差、周波数安定度、パッケージ、動作温度範囲、負荷容量が含まれることで識別されます。ESR、経年変化、駆動レベル（水晶振動子によって消費される電力）も重要です。