。像高速通信
,復(fù)雜調(diào)制方案,出色的信噪比之類的應(yīng)用
,KOAN晶體振蕩器將優(yōu)于MEMS振蕩器
。石英材質(zhì)擁有低抖動,極高的Q值
,以及出色的時間和溫度穩(wěn)定性
。
下面我們將對比6個晶體振蕩器和MEMS振蕩器的6個參數(shù)。每個參數(shù)都是通信,工業(yè),和消費領(lǐng)域的關(guān)鍵參數(shù)。
我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器從-40°C到+85°C,以一分鐘增加2°C的速率進行對比頻率溫度穩(wěn)定性的試驗。石英晶體振蕩器的頻率與溫度遵循 AT 切晶體的連續(xù)立方曲線,從 -40 到 +85°C 達到 ±15ppm。MEMS振蕩器的頻率與溫度特性似乎優(yōu)于晶體振蕩器。然而, 隨著溫度的上升,MEMS振蕩器的鎖向電路以離散步驟調(diào)整頻率,頻率溫度曲線圖呈鋸齒狀曲線。

此現(xiàn)象表明當(dāng)溫度上升,MEMS振蕩器切換到溫度補償,導(dǎo)致頻率跳躍,不穩(wěn)定
。在溫度補償方面,石英晶體振蕩器中TCXO使用了模擬溫度補償和簡單的溫度補償電路來實現(xiàn)從-40到+85°C
,溫度偏差在±1ppm以內(nèi)
,并且頻率不會跳躍。TCXO最低的溫度偏差可達到0.1ppm
。
試驗結(jié)果表明:KOAN石英振蕩器的溫度穩(wěn)定性優(yōu)于MEMS振蕩器。
我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器進行對比。

試驗結(jié)果表明,KOAN石英振蕩器的相位噪聲優(yōu)于MEMS振蕩器
。
具有快速啟動功能的振蕩器具有更短的喚醒周期和更長的電池壽命。這對消費者和家庭自動化應(yīng)用非常重要,因為系統(tǒng)會快速打開和關(guān)閉以節(jié)省電池電量。我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器進行起振時間的對比
。

試驗結(jié)果表明:KOAN石英振蕩器的起振時間快優(yōu)于MEMS振蕩器。
我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器,在25°C條件下,每隔0.1秒測量一次調(diào)整偏差
,總共八分鐘。頻率變化以一次讀數(shù)引用的 ppm 顯示
。石英振蕩器的變化量小于±0.02ppm (20ppb). 試驗數(shù)據(jù)表明石英振蕩器和MEMS振蕩器的設(shè)計和特性不一樣
。MEMS器件中的低Q值會導(dǎo)致頻率變化。MEMS振蕩器的ppm的快速變化表明溫度補償電路在時刻根據(jù)諧振器溫度變化而變化
。PPL電路中的數(shù)字變化
,用于校正頻率。石英振蕩器有更好的Q值
,并且不需要數(shù)字校正信號
,因此短期穩(wěn)定更好。

試驗結(jié)果表明,石英振蕩器的短時穩(wěn)定性優(yōu)于MEMS振蕩器
,并且石英振蕩器的Q值高。
長期穩(wěn)定性可以用老化率表示。我們選取了同樣頻率的石英振蕩器和MEMS振蕩器在122天(2928小時)為周期測量老化率
。MEMS振蕩器顯示大于1ppm的頻率跳躍(短期穩(wěn)定性),并未建立長期的趨勢
。石英振蕩器的數(shù)據(jù)點最大變化為0.26ppm
。
試驗結(jié)果表明,KOAN石英振蕩器的長期穩(wěn)定性優(yōu)于MEMS振蕩器。
6. 抗震性
在沖擊測試中,石英振蕩器對沖擊非常敏感,順t態(tài)頻率峰值超過10ppm
,而MEMS振蕩器的瞬態(tài)頻率偏差則小于1ppm。
試驗結(jié)果表明,MEMS振蕩器的抗震性優(yōu)于石英振蕩器
。