ทำความเข้าใจและลดผลกระทบของจิตเตอร์บนลิงก์ความเร็วสูง

ออสซิลเลเตอร์นาฬิกาให้จังหวะการเต้นของหัวใจของวงจรสมัยใหม่โดยการกำหนดจังหวะส่วนประกอบของระบบ เมื่อความเร็วของระบบเพิ่มขึ้นเป็นหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ (MHz) และสูงกว่านั้น นาฬิกาเหล่านี้จะต้องเร็วขึ้นและมีค่าจิตเตอร์ที่ต่ำมาก โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 100 เฟมโตวินาที (fs) เพื่อรักษาประสิทธิภาพของระบบ พวกมันจะต้องรักษาข้อกำหนดของค่าจิตเตอร์ที่ต่ำไว้เมื่อเวลาผ่านไป แม้ว่าอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าจะแปรผันก็ตาม

จิตเตอร์บางอย่างเกิดขึ้นจากสัญญาณรบกวนและการบิดเบือนของเส้นทางสัญญาณ และสามารถลดลงได้บ้างโดยใช้เทคนิคการรีคล็อกและการตั้งเวลาใหม่ อย่างไรก็ตาม จิตเตอร์ยังถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งสัญญาณนาฬิกา ซึ่งโดยปกติคือออสซิลเลเตอร์ นี่เป็นเพราะปรากฏการณ์ทางกายภาพต่างๆ รวมถึงสัญญาณรบกวนจากความร้อน ความไม่สมบูรณ์ของกระบวนการ สัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ สัญญาณรบกวนภายนอกอื่นๆ ที่เข้าไปในออสซิลเลเตอร์นาฬิกา ความเค้นของวัสดุ และปัจจัยที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ อีกมากมาย ไม่ว่าแหล่งที่มาจะเป็นอย่างไร มันก็ขึ้นอยู่กับนักออกแบบที่จะทำทุกอย่างที่เป็นไปได้เพื่อลดจิตเตอร์ของนาฬิกาโดยธรรมชาติ เนื่องจากข้อบกพร่องไม่สามารถย้อนกลับได้

บทความนี้กล่าวถึงปัญหาของจิตเตอร์จากมุมมองต่างๆ จากนั้นจะแนะนำออสซิลเลเตอร์นาฬิกาประเภทต่างๆ ของ Abracon LLC และแสดงให้เห็นว่าสามารถลดจิตเตอร์ได้อย่างไร โดยการจับคู่ประสิทธิภาพของออสซิลเลเตอร์นาฬิกากับการใช้งาน

ข้อมูลพื้นฐานของจิตเตอร์

จิตเตอร์ของนาฬิกาคือการเบี่ยงเบนของขอบนาฬิกาจากตำแหน่งที่เหมาะสมในเวลา จิตเตอร์นี้ส่งผลต่อความแม่นยำของจังหวะเวลาและความแม่นยำของการส่งสัญญาณข้อมูลที่สัญญาณนาฬิกากำลังกำหนดจังหวะ ส่งผลให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน (SNR) ลดลงที่วงจรถอดรหัส/ดีโมดูเลชั่นของตัวรับหรือ IC ระบบอื่นๆ ซึ่งส่งผลให้อัตราความผิดพลาดบิต (BER) สูงขึ้น การส่งข้อมูลซ้ำเพิ่มขึ้น และลดปริมาณงานข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ

เนื่องจากมีความสำคัญอย่างยิ่ง จิตเตอร์ของสัญญาณนาฬิกาจึงได้รับการวิเคราะห์อย่างกว้างขวางในระบบที่ส่งสัญญาณจากแหล่งส่งสัญญาณไปยังเครื่องรับผ่านสายเคเบิล คอนเน็กเตอร์ หรือแผงวงจร ขึ้นอยู่กับการใช้งาน สามารถจำแนกลักษณะได้หลายวิธี รวมถึง จิตเตอร์แบบรอบต่อรอบ จิตเตอร์ในช่วงเวลาหนึ่ง และจิตเตอร์ระยะยาว (รูปที่ 1)

รูปที่ 1: คำว่า "จิตเตอร์" ครอบคลุมถึงความผันแปรของจังหวะเวลาหลายอย่าง รวมถึง จิตเตอร์แบบรอบต่อรอบ จิตเตอร์ในช่วงเวลาหนึ่ง และจิตเตอร์ระยะยาว (แหล่งรูปภาพ: VLSI Universe)

• จิตเตอร์แบบรอบต่อรอบ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของช่วงสัญญาณนาฬิกาในสองรอบติดต่อกัน และไม่เกี่ยวข้องกับการแปรผันของความถี่เมื่อช่วงเวลาผ่านไป
• จิตเตอร์ในช่วงเวลาหนึ่ง คือความเบี่ยงเบนของช่วงสัญญาณนาฬิกาใดๆ เทียบกับช่วงสัญญาณเฉลี่ย มันคือความแตกต่างระหว่างช่วงเวลาในอุดมคติและช่วงเวลาตามจริง และสามารถระบุได้ว่าเป็นจิตเตอร์ในช่วงเวลารูตเฉลี่ยกำลังสอง (RMS) หรือจิตเตอร์ในช่วงเวลาจากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด
• จิตเตอร์ระยะยาว คือการเบี่ยงเบนของขอบนาฬิกาจากตำแหน่งในอุดมคติในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่า ซึ่งค่อนข้างจะคล้ายคลึงกับการดริฟท์

จิตเตอร์อาจสร้างความเสียหายแก่ไทม์มิ่งที่ใช้โดยฟังก์ชันย่อย ส่วนประกอบ หรือระบบอื่น ๆ ที่ใช้เพื่อให้ได้การกู้คืนข้อมูล BER ต่ำหรือส่วนประกอบความเร็ว เช่น องค์ประกอบหน่วยความจำหรือโปรเซสเซอร์ในระบบซิงโครนัส จะเห็นได้ในแผนภาพตาของรูปที่ 2 ว่าเป็นการขยายจุดครอสโอเวอร์ในช่วงเวลาบิต

รูปที่ 2: ในแผนภาพตา จะเห็นจิตเตอร์เป็นการขยายจุดครอสโอเวอร์ไทม์มิ่งวิกฤตในสตรีมข้อมูล (แหล่งรูปภาพ: Kevin K. Gifford/Univ. of Colorado)

สำหรับการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอนุกรม วงจรที่ส่วนรับจะต้องพยายามสร้างนาฬิกาของตัวเองขึ้นมาใหม่เพื่อการถอดรหัสสตรีมข้อมูลที่เหมาะสมที่สุด เมื่อต้องการทำเช่นนั้น จะต้องซิงโครไนซ์และล็อกเข้ากับนาฬิกาต้นทาง ซึ่งมักใช้ Phase Lock Loop (PLL) จิตเตอร์ส่งผลกระทบต่อความสามารถของระบบในการดำเนินการนี้อย่างแม่นยำ โดยลดความสามารถในการกู้คืนข้อมูลด้วย BER ที่ต่ำ

โปรดทราบว่าค่าจิตเตอร์สามารถวัดได้ทั้งในโดเมนเวลาและความถี่ ทั้งสองมีมุมมองที่ถูกต้องเท่าเทียมกันของปรากฏการณ์เดียวกัน สัญญาณรบกวนเฟสคือมุมมองโดเมนความถี่ของสเปกตรัมสัญญาณรบกวนรอบๆ สัญญาณออสซิลเลเตอร์ ในขณะที่จิตเตอร์คือการวัดโดเมนเวลาของความแม่นยำในการจับเวลาของคาบออสซิลเลเตอร์

การวัดค่าจิตเตอร์สามารถแสดงได้หลายวิธี โดยทั่วไปจะใช้หน่วยเวลา เช่น "จิตเตอร์ 10 พิโกวินาที" (ps) จิตเตอร์ของเฟสรูตค่าเฉลี่ยกำลังสอง (RMS) คือพารามิเตอร์โดเมนเวลาที่ได้มาจากการวัดสัญญาณรบกวนเฟส (โดเมนความถี่) จิตเตอร์ บางครั้งอาจถูกเรียกว่า จิตเตอร์ของเฟส ซึ่งอาจสร้างความสับสน แต่ยังคงเป็นพารามิเตอร์จิตเตอร์ของโดเมนเวลา

เนื่องจากความถี่ในการทำงานของลิงก์และนาฬิกาเร่งความเร็วจากไม่กี่สิบ MHz เป็นหลายร้อย MHz และสูงกว่านั้น ค่าจิตเตอร์ที่อนุญาตบนแหล่งสัญญาณนาฬิกาจะลดลงเหลือประมาณ 100 fs หรือน้อยกว่า ความถี่เหล่านี้ใช้กับโมดูลออปติคอล การประมวลผลบนคลาวด์ ระบบเครือข่าย และอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นฟังก์ชันและการใช้งานที่ต้องการความถี่พาหะระหว่าง 100 ถึง 212/215 MHz และอัตราข้อมูลสูงถึง 400 กิกะบิตต่อวินาที (Gbps) .

การจัดการคริสตัล

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการสร้างสัญญาณนาฬิกาความถี่ที่เสถียร สม่ำเสมอ และแม่นยำคือการใช้ออสซิลเลเตอร์คริสตัลควอตซ์ วงจรออสซิลเลเตอร์ที่เกี่ยวข้องรองรับคริสตัล มีผลิตภัณฑ์ตระกูลวงจรดังกล่าวอยู่มากมาย โดยผลิตภัณฑ์แต่ละตระกูลมีข้อดีข้อเสียต่างกัน คริสตัลถูกนำมาใช้ในบทบาทนี้ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1930 สำหรับการสื่อสารทางวิทยุไร้สายในย่านความถี่ปานกลาง (300 กิโลเฮิรตซ์ (kHz) ถึง 3 MHz) และความถี่สูง (3 ถึง 30 MHz) ย่านความถี่ RF

วิธีหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างนาฬิกาที่มีค่าจิตเตอร์ต่ำคือการใช้หนึ่งในหลายรูปแบบบนสถาปัตยกรรมที่ใช้ PLL ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ในตระกูล AX5 และ AX7 ClearClock™ ของ Abracon มาในแพ็คเกจ 5 × 3.2 mm และ 5 × 7 mm ตามลำดับ และใช้เทคโนโลยี PLL ที่ซับซ้อนเพื่อประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ต่ำที่เหนือกว่า (รูปที่ 3)

รูปที่ 3: ออสซิลเลเตอร์นาฬิกาของ Abracon AX5 และ AX7 ใช้หนึ่งในการออกแบบที่ใช้ PLL แต่มีการปรับปรุงเล็กน้อยเพื่อจิตเตอร์ (ที่มาของภาพ: Abracon)

นอกเหนือจากความถี่ในการทำงานและการออกแบบออสซิลเลเตอร์แล้ว ประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ยังได้รับผลกระทบจากขนาดทางกายภาพของคริสตัลควอตซ์ที่แกนออสซิลเลเตอร์อีกด้วย เมื่อขนาดของคริสตัลนี้ลดลง การให้ประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ RMS ที่เหนือกว่าจึงมีความท้าทายมากขึ้น

สำหรับโซลูชั่นการจับเวลาในย่านความถี่ 100 ถึง 200 MHz และในขนาดที่เล็กกว่าอุปกรณ์ AX5 และ AX7 ที่ใช้ PLL จำเป็นต้องมีสถาปัตยกรรมออสซิลเลเตอร์ใหม่ ข้อกำหนดสำหรับขนาดที่เล็กกว่าเหล่านี้ มักเกี่ยวข้องกับตัวรับส่งสัญญาณและโมดูลออปติคอลรุ่นล่าสุด มีสี่วิธีในการออกแบบออสซิลเลเตอร์นาฬิกาในช่วง 100 ถึง 200 MHz:

1. ใช้ออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ที่มีเมซ่าควอตซ์แบบกลับด้านเป็นองค์ประกอบตัวสะท้อน
2. ใช้ออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์โดยมีควอตซ์โอเวอร์โทนที่สามว่างเป็นองค์ประกอบตัวสะท้อน
3. ใช้ลูปออสซิลเลเตอร์ที่มีความถี่ต่ำกว่า 50 MHz, ควอทซ์โหมดโอเวอร์โทนที่สาม/พื้นฐาน หรือความถี่ต่ำกว่า 50 MHz ซึ่งเป็นคริสตัลออสซิลเลเตอร์ชดเชยอุณหภูมิที่จับคู่กับ PLL IC ในโหมดจำนวนเต็มหรือเศษส่วน
4. ใช้ออสซิลเลเตอร์แบบออสซิลเลเตอร์ที่ใช้ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS) ย่อย 50 MHz ที่จับคู่กับ PLL IC ที่เป็นโหมดจำนวนเต็มหรือเศษส่วน

ตัวเลือกที่ 1 ไม่ได้ให้ประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ RMS ที่ดีที่สุด และไม่ใช่โซลูชั่นที่คุ้มค่าที่สุด ตัวเลือก 3 มีความซับซ้อนและมีข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพ ในขณะที่วิธีการสะท้อนเสียง MEMS ของตัวเลือก 4 ไม่ตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพหลักที่การเกิดจิตเตอร์ RMS สูงสุด 200 fs ในทางตรงกันข้าม ตัวเลือก 2 ใช้ช่องว่างควอทซ์โอเวอร์โทนที่สามที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม โดยคำนึงถึงรูปทรงของอิเล็กโทรดและการปรับมุมการตัดให้เหมาะสม การรวมกันนี้เหมาะสมที่สุดในแง่ของต้นทุน ประสิทธิภาพ และขนาด

ด้วยการใช้แนวทางนี้ Abracon ได้พัฒนาโซลูชั่น ClearClock "โอเวอร์โทนที่สาม" (รูปที่ 4) อุปกรณ์เหล่านี้ใช้สถาปัตยกรรมที่เงียบกว่าเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ RMS ต่ำเป็นพิเศษ และประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดในแพ็คเกจขนาดเล็กที่มีขนาดเล็กเพียง 2.5 × 2.0 x 1.0 mm

รูปที่ 4: โซลูชั่น ClearClock “โอเวอร์โทนที่สาม” จาก Abracon ใช้สถาปัตยกรรมที่เงียบกว่าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (ที่มาของภาพ: Abracon)

ในรูปแบบนี้ การออกแบบอย่างระมัดระวังของคริสตัลโอเวอร์โทนที่สาม ควบคู่ไปกับการกรองที่เหมาะสมและ "การดักจับ" ของสัญญาณพาหะที่ต้องการ ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ RMS ที่โดดเด่นที่ความถี่พาหะที่ต้องการ

สถาปัตยกรรมนี้ไม่ได้ใช้วิธี PLL ทั่วไป ดังนั้นจึงไม่มีการแปลงเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงไม่จำเป็นต้องคูณเศษส่วนหรือจำนวนเต็ม PLL มาตรฐาน และความถี่เอาต์พุตสุดท้ายมีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งกับความถี่เรโซแนนซ์ของคริสตัลควอตซ์โอเวอร์โทนที่สาม การไม่มีการคูณเศษส่วนหรือจำนวนเต็มทำให้การออกแบบง่ายขึ้นและช่วยให้เกิดจิตเตอร์น้อยที่สุดในขนาดที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ข้อมูลจำเพาะและประสิทธิภาพในความเป็นจริง

ออสซิลเลเตอร์นาฬิกาเป็นมากกว่าคริสตัลและวงจรอะนาล็อก รวมถึงบัฟเฟอร์เพื่อให้แน่ใจว่าโหลดเอาท์พุตของออสซิลเลเตอร์และความแปรผันในระยะสั้นและระยะยาวไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของหน่วย นอกจากนี้ยังรองรับระดับเอาต์พุตลอจิกดิจิตอลดิฟเฟอเรนเชียลที่หลากหลายสำหรับความเข้ากันได้ของวงจร ความเข้ากันได้นี้ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ IC การแปลระดับลอจิกภายนอก IC ดังกล่าวจะเพิ่มต้นทุน ขนาด และจิตเตอร์

เนื่องจากออสซิลเลเตอร์นาฬิกาถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลายซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าในรางที่แตกต่างกัน ออสซิลเลเตอร์จึงต้องมีแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย เช่น +1.8 โวลต์, +2.5 โวลต์ หรือ +3.3 โวลต์ รวมถึงค่าที่กำหนดเองซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.25 ถึง 3.63 โวลต์ นอกจากนี้ ยังต้องใช้ได้กับตัวเลือกรูปแบบเอาต์พุตที่แตกต่างกัน เช่น ลอจิกคู่ตัวส่งสัญญาณบวก/หลอกแรงดันต่ำ (LVPECL) และการส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันต่ำ (LVDS) รวมถึงรูปแบบอื่นๆ

ดูผลิตภัณฑ์ออสซิลเลเตอร์นาฬิกาคริสตัลสองตระกูล AK2A และ AK3A แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่สามารถทำได้ผ่านความเข้าใจอันซับซ้อนและการบูรณาการวัสดุ การออกแบบ สถาปัตยกรรม และการทดสอบ ทั้งสองตระกูลมีความคล้ายคลึงกัน โดยความแตกต่างที่โดดเด่นคือขนาดและความถี่สูงสุด

ผลิตภัณฑ์ตระกูล AK2A: ออสซิลเลเตอร์คริสตัลตระกูลนี้นำเสนอที่ความถี่ปกติตั้งแต่ 100 ถึง 200 MHz และใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 2.5 โวลต์, 3.3 โวลต์ และ 2.25 ถึง 3.63 โวลต์ พร้อมลอจิกเอาท์พุตดิฟเฟอเรนเชียล LVPECL, LVDS และ HCSL

ผลิตภัณฑ์ในตระกูลทุกรุ่นมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน รวมถึงมีการเกิดจิตเตอร์ RMS ที่ต่ำ ตัวอย่างเช่น รุ่น AK2ADDF1-100.000T เป็นอุปกรณ์ 100.00 MHz, 3.3 โวลต์ ที่มีเอาต์พุต LVDS และค่าจิตเตอร์ RMS ที่ 160.2 fs (รูปที่ 5) ความเสถียรของความถี่เป็นเลิศที่อุณหภูมิสูงกว่า ±15 ส่วนต่อล้าน (ppm) และมาในแพ็คเกจอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว (SMD) หกลีด ขนาด 2.5 × 2.0 × 1.0 mm

รูปที่ 5: จิตเตอร์จะแสดงเป็น 160 fs สำหรับ AK2ADDF1-100.000T ซึ่งเป็นอุปกรณ์ 3.3 โวลต์ 100 MHz พร้อมเอาต์พุต LVDS (ที่มาของภาพ: Abracon)

อย่างไรก็ตาม เมื่อความถี่สัญญาณนาฬิกาเพิ่มขึ้น จิตเตอร์จะต้องลดลงเพื่อรักษาประสิทธิภาพระดับระบบ สำหรับรุ่น AK2ADDF1-156.2500T ซึ่งเป็นออสซิลเลเตอร์ LVDS 156.25 MHz ค่าจิตเตอร์ RMS ทั่วไปจะลดลงเหลือ 83 fs

ผลิตภัณฑ์ตระกูล AK3A: อุปกรณ์ในตระกูล AK3A มีขนาดใหญ่กว่าตระกูล AK2A เล็กน้อย โดยมีขนาด 3.2 × 2.5 × 1.0 mm (รูปที่ 6) มีเวอร์ชันให้เลือกและระบุเป็น 212.5 MHz ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัด 200 MHz ของตระกูล AK2A เล็กน้อย

รูปที่ 6: ออสซิลเลเตอร์คริสตัล AK3A (ขวา) ยาวกว่าและกว้างกว่าซีรีส์ AK2A เล็กน้อย (ซ้าย) เวอร์ชันพร้อมใช้งานสำหรับความถี่สูงสุด 212.5 MHz เทียบกับ 200 MHz สำหรับ AK2A (ที่มาของภาพ: Abracon)

ข้อมูลจำเพาะโดยรวมสำหรับอุปกรณ์ AK3A นี้คล้ายคลึงกับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ในตระกูล AK2A ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่นรุ่น AK3ADDF1-156.2500T3 ซึ่งเป็นออสซิลเลเตอร์ LVDS 156.25 MHz มีค่าจิตเตอร์ RMS โดยทั่วไปที่ 81 fs ซึ่งดีกว่าผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องของตระกูล AK2A เล็กน้อย

ค่าจิตเตอร์สำหรับผลิตภัณฑ์ทั้งสองตระกูลจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความถี่ในการทำงาน แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน ขนาดบรรจุภัณฑ์ และตัวเลือกเอาต์พุต

ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมตามสถานะการณ์การทำงานจริง

การมีออสซิลเลเตอร์นาฬิกาที่ทำงานตามข้อกำหนดเฉพาะในวันที่ออกจากโรงงานเท่านั้นนั้นไม่เพียงพอ เช่นเดียวกับส่วนประกอบทั้งหมด โดยเฉพาะส่วนประกอบอะนาล็อกและพาสซีฟ ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้อาจมีการเบี่ยงเบนเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการเสื่อมสภาพของวัสดุที่เป็นส่วนประกอบและความเครียดภายใน

ความเป็นจริงนี้ถือเป็นความท้าทายอย่างยิ่งสำหรับออสซิลเลเตอร์นาฬิกาประสิทธิภาพสูง เนื่องจากไม่มีวิธีที่สะดวกหรือง่ายในการแก้ไขหรือชดเชยการเบี่ยงเบนนี้โดยการเพิ่มซอฟต์แวร์หรือวงจรที่ชาญฉลาด อย่างไรก็ตาม มีวิธีบรรเทาผลกระทบจากการดริฟท์อยู่บ้าง ซึ่งรวมถึงระยะเวลาการเบิร์นอินที่ยาวนานโดยผู้ใช้สำหรับการเร่งอายุของออสซิลเลเตอร์ หรือการใช้ออสซิลเลเตอร์ที่มีความเสถียรต่ออุณหภูมิในตู้ที่ควบคุมโดยเตาอบ แบบแรกใช้เวลานานและเป็นความท้าทายด้านซัพพลายเชน ในขณะที่แบบหลังมีขนาดใหญ่ มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้พลังงานมาก

ด้วยตระหนักว่าการเสื่อมสภาพเป็นตัวแปรสำคัญ กลุ่มผลิตภัณฑ์ ClearClock ของ Abracon จึงนำเสนอความถี่ที่แม่นยำและครอบคลุมทุกอย่างตลอดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายตั้งแต่ 10 ถึง 20 ปี Abracon รับประกันการปฏิบัติตามเสถียรภาพความถี่ที่ดีกว่า ±50 ppm ในช่วงเวลานี้ ซึ่งทำได้โดยการเลือกและการผลิตคริสตัลโอเวอร์โทนที่สามอย่างระมัดระวัง และปรับสภาพให้มีความคงตัว ±15 ppm ที่ช่วง -20°C ถึง +70°C และ ±25 ppm ความคงตัวที่มากกว่า -40°C ถึง +85°C

เช่นเคย วิศวกรรมเป็นเรื่องของการแลกเปลี่ยน ซีรีส์ Abracon AK2A และ AK3A มอบประสิทธิภาพด้านเสียงรบกวนที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับซีรีส์รุ่นก่อน (Gen I AK2 และ AX3 ตามลำดับ) โดยใช้ออสซิลเลเตอร์ ASIC รุ่นถัดไป (Gen II) จึงรับประกันประสิทธิภาพการเกิดจิตเตอร์ RMS ต่ำเป็นพิเศษ

การปรับปรุงนี้เกิดขึ้นได้โดยมีต้นทุนการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นเล็กน้อย การสิ้นเปลืองกระแสไฟสูงสุดจะเพิ่มขึ้นจาก 50 มิลลิแอมแปร์ (mA) สำหรับ Gen I เป็น 60 mA สำหรับ Gen II แม้ว่าอุปกรณ์แรงดันต่ำจะทำงานประมาณครึ่งหนึ่งของค่านั้น ดังนั้นออสซิลเลเตอร์ ClearClock รุ่นที่สองจึงมีการเกิดจิตเตอร์ RMS ต่ำเป็นพิเศษในขณะที่ยังคงใช้พลังงานต่ำ

สรุป

ออสซิลเลเตอร์ไทม์มิ่งเป็นหัวใจสำคัญของการเชื่อมต่อข้อมูลหรือฟังก์ชันการตอกบัตร และความแม่นยำ จิตเตอร์ และความเสถียรของออสซิลเลเตอร์เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพระดับระบบที่ต้องการ รวมถึง SNR สูงและ BER ต่ำ ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้นสามารถทำได้ด้วยการเลือกใช้วัสดุและสถาปัตยกรรมที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดซึ่งเป็นที่ต้องการของอุตสาหกรรมและมาตรฐานต่างๆ ซีรีส์ Abracon AK2A และ AK3A มีค่าจิตเตอร์ต่ำกว่า 100 fs ในช่วง 100 ถึง 200 MHz ในแพ็คเกจ SMD โดยมีขนาดเพียงไม่กี่มิลลิเมตรในแต่ละด้าน