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Quarze/OszillatorenZukünftige EntwicklungenDa die TCXO-Basisarchitektur auf einem einzigen integriertenSchaltkreis untergebracht ist, was sie für zahlreiche Anwendungengeeignet macht, werden bei einer fortschreitenden Verkleinerungder Präzisionsoszillatoren in Zukunft kleinere Resonatoren benötigt.Auch wenn die Quarzresonatoren für die Massenfertigung inkleinen Abmessungen hergestellt werden können, kann aufgrundder physikalischen Begrenzungen eine bestimmte Größe nicht unterschrittenwerden. SMD-Gehäuse mit Abmessungen von 3,2 mmx 5 mm oder noch kleiner sind mit vernünftigen Dynamikparameternund Stabilitäten verfügbar. Wenn dieses Größenniveau jedochnoch erheblich unterschritten werden soll, so sind weitere Fortschrittein der Resonator-Technologie die Voraussetzung. Eine Lösungsind mikromechanisch hergestellte Siliziumresonatoren, diebereits auf demselben Chip wie die Oszillatorschaltung untergebrachtwerden. Obwohl solche Oszillatoren noch nicht die Stabilitätvon Präzisions-TCXOs aufweisen, geht die weitere Entwicklunggenau in diese Richtung. In den einfacheren Massenanwendungenkönnen Oszillatoren dieser Art schon bald die Quarzoszillatorenverdrängen. Überall dort, wo es jedoch um eine hochpräzise Frequenzregelunggeht, werden Quarze auch weiterhin benötigt werden.(jj)nBild 3:Frequenz/Temperatur-Abhängigkeiteines20-MHz-TCXOs,gemessen inIntervallen von2 °C.Die Autoren: Gerd Reinhold (Bild) ist im technischen ProduktmarketingFCP bei WDI tätig; Steve Fry ist Entwicklungsleiter beiGreenray Industries, Inc. in Mechanicsburg/PA, USA.Bild 4: Ergebnisse der Prüfung eines 20-MHz-TCXOs, der während einer 8 °C/min-Temperaturrampe gemessen wurde.Miniatur-SMD-OszillatorenFür Datakom- und Telekom-Anwendungen-162 dBc/Hz Phasenrauschen bei 1 kHz TrägerabstandRauscharmer QuarzoszillatorBild: QuartzcomQuartzcom bietet mit dem TX7-302 und dem VT7-302 zwei Oszillatortypenin einer 2.5 x 3.2 mm 2kleinen Miniatur-SMD-Bauforman. Als hochstabile, Low-Jitter-Lösungen sind diese Bauteile vorallem für anspruchsvolle Telekom-und Datakom-Anwendungeninteressant. Typische Einsatzfeldersind alle Arten von Funkanwendungenund Mobilkommunikationen,proprietäre Netze,WLAN, Bluetooth, Femtocell, Picocell,WiMAX und GPS. Die Oszillatorengibt es für die Versorgungs-spannungen 2.5, 2.8,3.0, 3.3 und 5 V und siekönnen entweder mitCMOS-Ausgang odermit clipped-sine-wave-Ausgang geliefert werden.Die Frequenzstabilitätbeträgt ±0.5 ppmüber einen Arbeitstemperaturbereichvon -20bis +70 °C beziehungsweise±2.0 ppm übereinen Arbeitstemperaturbereichvon -40 bis +85 °C.Auf Anfrage können diese Frequenzstabilitätennoch erheblichenger gefasst werden. Der Oszillatorhat einen Ziehbereich von±5 bis ±10 ppm, wobei die Steuerspannung1,50 V ±1,0 V beträgt.Bei einem Frequenzabstandvom Carrier von 10 kHz ist dasPhasenrauschen besser als -145dBc/Hz. Diese Oszillatoren decken10.0 bis 40.0 MHz ab.infoDIREKT637ei0612Bild: Telemeter ElectronicNeu im Programm von TelemeterElectronic sind ITAR-freie Quarzoszillatoren.Das vorgestellteModell trägt die Bezeichnung TO-100-10-1 und liefert ein Sinussignalmit einer Ausgangsleistungvon mindestens +10 dBm an 50Ω. Die Arbeitsfrequenz beträgt100 MHz (andere Frequenzensind auf Anfrage möglich) und istelektrisch über ±5 ppm abstimmbar.Besondere Eigenschaftist ein extrem niedriges Phasenrauschennahe am Träger. Diegarantierte Jitter-Spezifikationdes Oszillators beträgt10 f s. Bemerkenswertist darüber hinaus einegroße Unempfindlichkeitgegenüber Beschleunigungskräften,Schock und Vibration.Der Oszillator ist in einemeinlötbaren 5-Pin-OCXO-Gehäuse mitden Abmessungen 36mm x 27 mm x 17 mmuntergebracht. Zusätzlich ist eineentsprechende SMD-Version derzeitin Arbeit. Der Quarzoszillatoreignet sich unter anderem zumMess- und Prüfmittelbau, für Referenzenfür Synthesizer und Frequenzvervielfacher.Optionalkann der Oszillator mit einemeingebauten GPS-Empfängerausgerüstet werden. Durch diesesoptionale Feature verbessertsich die Langzeit-Stabilität desOszillators.infoDIREKT638ei0612www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 06/2012 75