[임베디드] 발진자 - 크리스탈과 오실레이터

Eugene CHOI·2022년 2월 22일
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발진자의 종류

발진자는 두 가지 종류가 있습니다.

명칭크리스탈(X-TAL)오실레이터(OSC)
회로발진 회로 필요회로 필요 없음
가격저가고가
변조트리머를 사용하여 미세한 주파수 조정 가능정해진 주파수만 사용 가능
정밀도트리머를 사용하여 정밀하게 사용 가능정밀하게 사용 불가. 항온조 내장형 오실레이터를 사용하면 매우 정밀하지만 매우 고가이다.

수동 소자란 소자의 특성이 전류, 전압이 인가 되지 않은 상황에 맞게 결정되어 있는 소자를 의미합니다.


사용 기준

X-TALOSC
1. 발진 회로가 내장된 IC를 사용하는 경우
2. 정밀한 주파수가 필요한 경우(주파수 카운터, PLL, TIMER 등의 용도)
3. 대량 생산 하는 경우(LOW COST) X-TAL + 74H04 발진 회로 구성
1. 발진 회로 구성이 어려운 경우
2. 가격보다 신뢰성이 필요한 경우
3. 수십Mhz 이상의 발진 주파수가 필요한 경우

크리스탈(X-TAL)

크리스탈은 두께 진동으로 주파수를 발생시킵니다. 두께가 얇아짐에 따라 주파수가 증가합니다.

이러한 크리스탈이 만드는 주파수는 fund, 3rd, 5rd ...와 같이 odd harmony 주파수 대역을 가집니다.

두께 진동(Thickness vibration)이란 공명 진동수가 두께만으로 결정되는 진동 형식을 의미합니다.

일반적으로 20~50ppm 정도의 X-TAL을 사용합니다. 10ppm 이하면 고가로 분류됩니다.

ppm(part per millon)이란 100만분의 1을 의미하며 Set 동작에서 error가 발생되지 않는 주파수 deviation의 허용 범위를 의미합니다.

  • Frequency Tolerance란 25℃에서의 주파수 편차를 의미합니다.
  • Frquency Stability란 사용 온도 범위에서 주파수가 변화하는 정도를 의미합니다.
  • OSC는 Frequency Tolerance와 Frequency Stability를 합친 Overall로 Specification을 정합니다.

오실레이터(OSC)

OSC는 X-TAL과 발진회로를 하나의 CAN에 집어 넣어 별도의 발진회로나 조정 없이 사용하기 쉽게 만든 것입니다.

일반적인 OSC의 핀 구성은 다음과 같다.

PIN설명
1PINENB
2PINGND
3PINOUTPUT
4PINVCC

일반적으로 네 핀 중 1번 핀을 제외 한 세 핀을 사용한다.


그 외 특수 발진자

  • 수정진동자 특성을 그대로 이용한 device: SPXO
  • 전압제어 기능이 부가된 device : VCXO
  • 주파수 온도특성 보상회로가 부가된 device:TCXO, DTCXO
  • 주파수 온도특성 보상회로에 전압제어기능이복합된 device : VC-TCXO, VC-DTCXO
  • 항온조를 이용한 device : OCXO
profile
Hi, my name is Eugene CHOI the Automotive MCU FW developer.
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2개의 댓글

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2023년 6월 5일

스크랩 해도 되나요?? 출처남겨놓겠습니다

1개의 답글