微型化是电子工业的一个持续趋势。可穿戴设备、智能家居设备、移动设备、汽车应用中的电子产品...-这些只是需要越来越小元件的应用的几个例子。每个电子元件制造商都在努力将越来越小的元件推向市场。但是这种尺寸的减小会在设计过程中引起不同的问题。为了帮助解决这些问题，本博客将重点讨论缩小石英晶振尺寸对设计的影响。

Pletronics恒温晶振OHA4系列具有卓越的性能

Pletronics世界上体积最小、性能卓越的振荡器

在精密计时的世界里，晶体振荡器是现代技术的心脏。它们为广泛的应用提供高度准确和稳定的时钟信号，包括电信、无线通信和基站设备。近年来，炉控晶体振荡器（OCXOs）的发展通过提供更高水平的精度和稳定性，彻底改变了行业。该领域最显著的进步之一是世界上最小的OCXO晶振，具有卓越的性能。

Greenray振荡器产品详情

Greenray Industries，Inc .是美国领先的精密石英晶体振荡器制造商。我们的石英晶体振荡器为通信、仪器仪表和国防应用提供稳定的参考源低相位噪声, 紧密稳定性和低g敏感度。我们的产品包括TCXOs、OCXOs、VCXOs和时钟振荡器。
Greenray石英晶体振荡器满足通信频率控制产品专为电信应用（包括Stratum III和IIIE）以及无线卫星通讯，以及当今的新兴技术。我们提供组件用于工业、仪器仪表和GNSS（全球导航卫星系统，如GPS）应用程序。为了防卫市场上，我们为智能弹药、导弹制导、移动接收机和雷达系统提供高性能振荡器、参考源。

Jauch Quartz推出了一系列新的温度补偿晶体振荡器及其电压控制版本。这些器件符合Stratum 3标准，具有短期和长期稳定性，适合在苛刻的环境中使用。所有版本在20年内的自由振荡稳定性为百万分之4.6（ppm），在高达+105℃的扩展温度范围内的频率稳定性为0.28ppm。
此外，该系列（VC）tcxo石英晶振具有出色的24小时保持稳定性（最大值为0.37ppm）和出色的艾伦偏差（ADEV）（典型值为0.1 ppb）。/最大0.2 ppb。平均时间为1秒。

KVG品牌有源晶体振荡器系列领先同行，导言

石英振荡器是一种产生高频交流电压的电路。作为频率决定元件,振荡器包含一个振动石英。石英振荡器以其频率精度和频率稳定性令人信服。在实践中,电路被广泛用作无线电设备、处理器和微控制器的时钟。因此,石英和石英振荡器被认为是数据传输和电信中频率控制的最重要组成部分也就不足为奇了。其主要优点包括高谐振性能、各种振荡器和高频率稳定性。

例如,测量设备、卫星导航设备或电信设备等专业应用对嵌入式振荡器有很高的要求,例如频率稳定性好、相位噪声低、使用寿命长。为了实现这一目标,所使用的石英也必须具有改进的老化特性,以获得相应的整体性能。石英晶体振荡器通常可分为以下几类:固定频率振荡器(XO)、电压控制振荡器(VCXO)、温度补偿振荡器(TCXO)或温度控制的“Oven Controlled Xtal Oscillators”OCXO。

专用于充电桩的KVG品牌高精度振荡器，Die KVG Quartz Crystal Technology GmbH bietet als eigenst?ndiges, weltweit operierendes Unternehmen auf dem Gebiet „Frequency Control Products“ (Quarze, Quarzoszillatoren, Filter) mit innovativen Technologien und fortschrittlichen Produktionsmethoden interessante Angebote für neue Herausforderungen. Wir sind ein mittelst?ndiges deutsches Hightech-Unternehmen. Am Standort Neckarbischofsheim entwickeln, fertigen und vermarkten wir mit rund 50 Mitarbeitern hochpr?zise Oszillatoren für namhafte Kunden im In- und Ausland.

在KVG工作是什么?

KVG Quartz Crystal Technology GmbH是一家独立的全球性公司,在“频率控制产品”(石英,石英晶体振荡器,过滤器)领域提供创新技术和先进的生产方法,以应对新的挑战。我们是一家中型德国高科技公司。在Neckarbischofsheim工厂,我们拥有约50名员工,为国内外知名客户开发,制造和销售高精度振荡器。

创新

始终领先竞争对手一步,这就是德国高科技的特点。KVG在技术上始终走在世界前列!

 传统

75 多年来,KVG Quartz Crystal Technology 一直是客户的强大而有能力的合作伙伴。在一个充满活力的市场环境中,KVG通过不断创新和长期的企业管理,成为FCP领域历史最悠久的德国公司之一。

产品为世界

作为一家高科技公司,KVG是高精度有源晶体振荡器领域的全球技术领导者。员工欣赏公司位于Kraichgaus田园诗般的山丘上的位置,短途通往海德堡,海尔布隆和曼海姆的大都市中心。

<trans oldtip="The quality and reliability of electronic components in the design and manufacturing of modern smart cars is critical. ECS Inc has one of the widest selections of AEC-Q200 frequency control products in the industry. We also offer standard products in wide temperature ranges and ruggedized products designed to work in harsh environments." newtip="在现代智能汽车的设计和制造中，电子元件的质量和可靠性至关重要。ECS Inc拥有业界最广泛的AEC-Q200频率控制产品选择。我们还提供宽温度范围的标准产品和设计用于恶劣环境的加固产品。" style="line-height: 2;">ECS汽车行业应用产品
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<trans oldtip="The quality and reliability of electronic components in the design and manufacturing of modern smart cars is critical. ECS Inc has one of the widest selections of AEC-Q200 frequency control products in the industry. We also offer standard products in wide temperature ranges and ruggedized products designed to work in harsh environments." newtip="在现代智能汽车的设计和制造中，电子元件的质量和可靠性至关重要。ECS Inc拥有业界最广泛的AEC-Q200频率控制产品选择。我们还提供宽温度范围的标准产品和设计用于恶劣环境的加固产品。" style="line-height: 2;">在现代智能汽车的设计和制造中，电子元件的质量和可靠性至关重要。ECS晶振公司拥有业界最广泛的AEC-Q200频率控制产品选择。我们还提供宽温度范围的标准产品和设计用于恶劣环境的加固产品。trans>

<trans oldtip="ECS Inc. has developed new products to help enhance the performance of automotive applications. Our products offer the smallest package sizes in the industry. Each part has been performance optimized to add to the overall performance like ensured quick start-up of the devices that will be used in. They feature small form factor for easy implementation. Low Equivalent Series Resistance (ESR) and Low Load Capacitance (LC) for easy start up and low power consumption." newtip="ECS公司开发了新产品来帮助提高汽车应用的性能。我们的产品提供业界最小的封装尺寸。每个部分都经过性能优化，以提高整体性能，例如确保将要使用的设备快速启动。它们外形小巧，易于实施。低等效串联电阻(ESR)和低负载电容(LC)便于启动和降低功耗。">ECS公司开发了新产品来帮助提高汽车应用的性能。我们的产品提供业界最小的封装尺寸。每个部分都经过性能优化，以提高整体性能，例如确保将要使用的设备快速启动。它们外形小巧，易于实施。低等效串联电阻(ESR)和低负载电容(LC)便于启动和降低功耗。trans>

<trans oldtip="Real time keeping, i.e. clocking to meet hours, minutes and seconds, is more than ever an essential aspect in automotive electronics. Accuracy in the extended temperature ranges seen in automotive applications is an important consideration" newtip="实时计时，即满足小时、分钟和秒钟的计时，比以往任何时候都更加成为汽车电子领域的一个重要方面。汽车应用中扩展温度范围内的精度是一个重要考虑因素">实时计时，即满足小时、分钟和秒钟的计时，比以往任何时候都更加成为汽车电子领域的一个重要方面。汽车应用中扩展温度范围内的精度是一个重要考虑因素trans>

<trans oldtip="What is an Oscillator?" newtip="什么是振荡器？" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">ECS晶体振荡器设计应用笔记trans>

<trans oldtip="What is an Oscillator?" newtip="什么是振荡器？" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">什么是振荡器？trans>

<trans oldtip="An oscillator is an electronic circuit which generates a repetitive signal. This signal can be in many forms depending on the application. Some applications require a basic clock to maintain operational intervals for processes. Other applications require a clock with very clean waveform and tight stability to produce high quality communications and data transfers." newtip="振荡器是一种产生重复信号的电子电路。根据应用，该信号可以是多种形式。一些应用程序需要一个基本时钟来维持进程的操作间隔。其他应用要求时钟具有非常清晰的波形和严格的稳定性，以产生高质量的通信和数据传输。">振荡器是一种产生重复信号的电子电路。根据应用，该信号可以是多种形式。一些应用程序需要一个基本时钟来维持进程的操作间隔。其他应用要求时钟具有非常清晰的波形和严格的稳定性，以产生高质量的通信和数据传输。trans>

<trans oldtip="In analog applications such as RF radio transceivers that use a superheterodyne to receive and transmit signal chains, will typically find sinusoidal output waveforms. A sine wave is a continuous wave that represents a smooth periodic oscillation. In RF communication, the oscillators sine wave output provides an accurate, low noise frequency reference to the transceiver." newtip="在模拟应用中，例如使用超外差收发信号链的RF无线电收发器，通常会发现正弦输出波形。正弦波是一种连续波，代表平滑的周期性振荡。在RF通信中，振荡器正弦波输出为收发器提供精确的低噪声频率参考。">在模拟应用中，例如使用超外差收发信号链的RF无线电收发器，通常会发现正弦输出波形。正弦波是一种连续波，代表平滑的周期性振荡。在RF通信中，石英晶体振荡器正弦波输出为收发器提供精确的低噪声频率参考。trans>

<trans oldtip="In digital electronics we see square wave outputs. Square waves are a waveform that alternate from minimum to maximum amplitude at a steady frequency. An ideal square wave would have the minimum and maximum periods at equal duration, and this would have a 50/50% duty cycle. In practice, there will be some variation in duty cycle, so 45/55% or 60/40% may be more typical. A square wave output signal has many uses but is extensively used to time the execution of instructions in a circuit or microprocessor." newtip="在数字电子学中，我们看到方波输出。方波是一种以稳定频率从最小振幅到最大振幅交替变化的波形。理想方波的最小和最大周期相等，占空比为50/50%。实际上，占空比会有一些变化，因此45/55%或60/40%可能更典型。方波输出信号有许多用途，但广泛用于电路或微处理器中指令执行的定时。">在数字电子学中，我们看到方波输出。方波是一种以稳定频率从最小振幅到最大振幅交替变化的波形。理想方波的最小和最大周期相等，占空比为50/50%。实际上，占空比会有一些变化，因此45/55%或60/40%可能更典型。方波输出信号有许多用途，但广泛用于电路或微处理器中指令执行的定时。trans>

<trans newtip="自20世纪70年代以来，汽车技术在安全性、可靠性、性能和燃油效率方面取得了显著进步。今天，汽车需要60多个处理器和电子控制器来管理所有需要不同程度定时精度的系统功能。其中一些将需要简单的晶体，其他将需要低抖动和高稳定性的时钟。对AEC-Q200合格正时产品的需求空前高涨，而且看不到尽头。" oldtip="Automotive technology has made significant advances since the 1970s in terms of safety, reliability, performance, and fuel efficiency. Today, automobiles require more than 60 processors and electronic controllers to manage all the system functions that require varying degrees of timing accuracy. Some of these will need simple crystals and others will require low jitter and high stability clocks. The demand for AEC-Q200 qualified timing products is at an all-time high with no end in sight." style="box-sizing: border-box;">ECS伊西斯trans>汽车级晶振产品介绍

<trans newtip="自20世纪70年代以来，汽车技术在安全性、可靠性、性能和燃油效率方面取得了显著进步。今天，汽车需要60多个处理器和电子控制器来管理所有需要不同程度定时精度的系统功能。其中一些将需要简单的晶体，其他将需要低抖动和高稳定性的时钟。对AEC-Q200合格正时产品的需求空前高涨，而且看不到尽头。" oldtip="Automotive technology has made significant advances since the 1970s in terms of safety, reliability, performance, and fuel efficiency. Today, automobiles require more than 60 processors and electronic controllers to manage all the system functions that require varying degrees of timing accuracy. Some of these will need simple crystals and others will require low jitter and high stability clocks. The demand for AEC-Q200 qualified timing products is at an all-time high with no end in sight." style="box-sizing: border-box;">自20世纪70年代以来，汽车技术在安全性、可靠性、性能和燃油效率方面取得了显著进步。今天，汽车需要60多个处理器和电子控制器来管理所有需要不同程度定时精度的系统功能。其中一些将需要简单的石英晶体，贴片晶振，振荡器和其他将需要低抖动和高稳定性的时钟。对AEC-Q200合格正时产品的需求空前高涨，而且看不到尽头。trans>

推动汽车精密计时产品需求增长的技术是什么？

<trans newtip="消费者每天都想要更智能的汽车。随着系统技术的进步，ECU(电子控制单元)的使用对于管理个人功能至关重要，如有线中央数据链路的以太网和ADAS(高级驾驶辅助系统)等安全功能。这些系统将继续使驾驶体验更加愉快，更加安全。" oldtip="Consumers are wanting smarter automobiles every day. As advances are made in systems technologies, the use of ECU (Electric Control Units) is vital to manage individual functions like Ethernet for a wired central data link and safety features like ADAS (Advanced Driving Assistance Systems). These systems will continue to make the driving experience more enjoyable and infinitely safer." style="box-sizing: border-box;">消费者每天都想要更智能的汽车。随着系统技术的进步，ECU(电子控制单元)的使用对于管理个人功能至关重要，如有线中央数据链路的以太网和ADAS(高级驾驶辅助系统)等安全功能。这些系统将继续使驾驶体验更加愉快，更加安全。trans>

Greenray 新的T58 TCXO：提供高达50PPB的高频稳定性、高抗冲击能力和宽工作温度范围。

Q2，2023年–新型T58系列TCXO振荡器的工作频率范围为10至50MHz，在较宽的温度范围内频率稳定性可达50ppb，功耗低(< 8 mW)，采用坚固的5.0x3.2mm封装，抗冲击能力可达50.000g。工作温度范围可扩展至-55°C至+125°C(指定部件号T56 TCXO)。T58 TCXO具有超过10年的小于4 ppm的长期老化、小于0.7 ppb/g的低加速度灵敏度、+3.3 VDC电源、CMOS或削波正弦输出和用于精确调谐或锁相应用的EFC。极高的频率稳定性和宽温度范围——非常适合各种应用，包括5G、Stratum3、移动无线电、移动仪器仪表、机载和无线通信、高冲击电子设备和微波接收机。

T58 TCXO温补晶振特征：
坚固耐用的5.0 x 3.2mm毫米封装贴片晶振
频率:10至52兆赫
稳定性达到0.05ppm (-40至+85°C)
3.3 Vdc电源
CMOS或限幅正弦输出

Greenray工业和国防用精密晶体振荡器，为国防、航空航天、通信服务&自1961年以来的仪器市场。

Greenray Industries，Inc .是美国领先的精密石英晶体振荡器制造商。

全球领先MtronPTI麦特伦皮公司简介

美国MtronPTI麦特伦皮提供广泛的精密频率和频谱控制解决方案，包括射频、微波和毫米波滤波器；空腔、晶体、陶瓷、集总元件(LC)和开关滤波器；高性能和高频OCXO、集成PLL OCXOs、TCXOs、VCXOs、低抖动和恶劣环境石英晶体振荡器和时钟；晶体谐振器、集成微波组件(IMA)和最先进的固态功率放大器产品。MtronPTI是一家上市公司(纽约证券交易所代码:MPTI)。

MtronPTI贴片晶振与基础材料科学、设计和制造的完全控制垂直集成，为高可靠性、高性能通信和控制、卫星通信、雷达和电子战、制导弹药、测试和测量、计算机、服务器和网络以及能源管理应用提供解决方案。MtronPTI总部位于佛罗里达州的奥兰多，在北美、印度和亚洲设有设计、销售和制造工厂。

领先同行WI2WI低相位噪声温补晶振专用于M2M通信，TORONTO, Wi2Wi Corporation ("Wi2Wi" or the "Company"), a leading global developer and manufacturer of end to end Wireless Connectivity Solutions, high precision Frequency Control, Timing and Microwave Filter devices, is pleased to announce a rugged, robust and reliable family of Temperature Compensated Crystal Oscillators (TCXO), the TCH series, a further promising extension of its product portfolio.

TSX-V: YTY; Common Shares: 145,663,418

“We are very pleased to announce our new TCH series of rugged and best in class Temperature Compensated Crystal Oscillators (TCXO). The TC6 series further expands Wi2Wi's frequency control and timing devices portfolio to meet the most demanding technical requirements from the Avionics, Space and Military markets. The Company has received the first production orders for the TCH series from a marquee supplier to the Avionics and defense market.” said Michael Sonnenreich, Chairman of the Board.

“Wi2Wi continues to focus extensively on developing new products based upon client demand and assures a full line of products in each category we produce. The new TCH series of TCXO expands our current high stability, high shock and high vibration is ideal for high precision applications in avionics, space and military markets. The TCH series is a nice addition to our family of high reliability and high performing TCXO." said Zachariah Mathews, President and CEO of Wi2Wi.

Specifics on the new product series:

The TCH Series of Temperature Compensated Crystal Oscillator (TCXO) ensures a precise frequency and very high stability under demanding applications in extreme conditions. The TCH series provides excellent phase noise, low jitter, and superior performance in high vibration and high temperature environments. This TCXO is available in rugged package of 5 pin through hole in both standard and custom frequencies from 1.000MHz to 50.000 MHz. The TCH is available in various supply voltages, stability and temperature ranges, stability as low as 0.5ppm with operating temperature from 55°C to +125°C. The TCH series is available various supply voltages; or 5.0v, 12.0v and 15.0v that provides low power supply current incorporating a low power CMOS output.

About IoT and M2M

Essentially, IoT and M2M describethe network of physical objects or "things" embedded with electronics, software, sensors, and network connectivity, which enables these objects to collect and exchange data. Driven by several factors including the growth in the availability of Broadband Internet, which reduces the cost of connecting, and the related increase in Wi-Fi capabilities as well as sensors built into myriad technologies, this has been described as the “perfect storm” for the IoT. Almost any device with an on and off switch that can be connected to the Internet (and/or to each other) – anything from cell phones, coffee makers, washing machines, headphones, lamps, wearable devices, cars, as well as machine components in the engine of a jet airplane or the drill of an oil rig. According to analyst firm Gartner, by 2020 there will be over 26 billion connected devices. Others think this figure could be too conservative by a factor of four.

About Wi2Wi Corporation

Wi2Wi is a vertically-integrated technology company which designs, manufactures and markets high performance, low power wireless connectivity solutions, global navigation satellite system (GNSS) modules, and frequency control devices. The Company's products and services address numerous applications in the markets of Internet of Things (IoT), Machine to Machine (M2M), Avionics, Space, and Government Sponsored Projects. Wi2Wi's products and value-added services provide highly integrated, rugged, robust, and reliable multiprotocol wireless actuators with embedded software, along with customized timing and frequency control devices for customers, worldwide. The Company was founded in 2005 and is strategically headquartered in San Jose, California with satellite offices in Middleton, Wisconsin and Hyderabad, India. Wi2Wi's manufacturing operations, its laboratory for reliability and quality control, together with design and engineering for timing and frequency control devices are located in Middleton, WI. The branch office, located in Hyderabad, India, focuses on the development of wireless connectivity; both hardware and software. Wi2Wi's strategic objective is to service the unique needs of each customer by providing end to end wireless integration solutions and highly customizable timing and frequency control devices. Wi2Wi distinguishes itself from commodity grade products, with best in the market performance, highly reliable, low power wireless connectivity products with integrated software that supports broader temperature ranges and a longer product life cycle. Furthermore, Wi2Wi's end to end product solutions helps the customer substantially reduce their end product expense, certification cost, and overall R&D investment, in addition to substantially reducing the time to market. Wi2Wi has partnered with best in class global leaders in technology, manufacturing, and sales. The Company uses a wide network of manufacturer's representatives, worldwide, to promote its products and services, and has partnered with world class distributors for the fulfillment of orders along with direct sales.

多伦多，Wi2Wi公司全球领先的端到端无线连接解决方案、高精度频率控制、定时和微波滤波设备开发商和制造商(“Wi2Wi”或“公司”)很高兴宣布推出一款坚固、稳定、可靠的温度补偿石英晶体振荡器(TCXO)系列产品TCH系列，这是其产品组合的又一大扩展。

TSX五世:YTY；普通股:145，663，418

“我们非常高兴地宣布我们的新型TCH系列坚固耐用、同类最佳的温度补偿晶体振荡器(TCXO)。TC6系列进一步扩展了Wi2Wi的频率控制和定时设备组合，以满足航空电子、航天和军事市场最苛刻的技术要求。该公司已经从航空电子和国防市场的一家大型供应商那里获得了TCH系列的首批生产订单。”董事会主席迈克尔·索南里奇说。领先同行WI2WI低相位噪声温补晶振专用于M2M通信.

“Wi2Wi继续致力于根据客户需求开发新产品，并确保我们生产的每个类别的产品种类齐全。TCXO的新TCH系列扩展了我们目前的高稳定性、高冲击和高振动，是航空电子、航天和军事市场中高精度应用的理想选择。TCH系列是我们高可靠性和高性能TCXO振荡器家族的又一成员。”Wi2Wi总裁兼首席执行官扎卡里亚·马修斯(Zachariah Mathews)说。

领先全球HELE Quartz Crystal Oscillator编码详情，From Raw Quartz Crystal to Precision: Crystal Oscillators

In the realm of electronics, precision is paramount. The accuracy of a device's operation often hinges on the stability of its frequency generation.

Nature, like a quartz crystal, is essential in pursuing precision. Modern electronics use a quartz crystal found in nature as a crystal oscillator. This blog post will explain the process of how this happens.

Understanding Quartz and Its Unique Properties

Quartz is one of the most abundant minerals found on Earth. It's a semi-precious gemstone composed of silicon dioxide. Quartz crystals come in various types, including rock crystal, amethyst, citrine, rose quartz, smoky quartz, ametrine, jasper, carnelian, and agate. Beyond its aesthetic appeal, quartz has unique properties, making it a cornerstone of electronic devices.

Applying mechanical stress to quartz generates an electric charge, and people call this property piezoelectricity. Crystal oscillators, which many devices use, rely on the special properties of quartz crystals.

The Transformation Process

Turning a piece of raw crystal quartz into a functional crystal oscillator involves several steps. We perform each step meticulously to ensure that the resultant oscillator functions with the highest possible precision.

Cutting and Grinding

Start by cutting and grinding the raw quartz crystal into a thin wafer. Typically, it takes the shape of a rectangle or a tuning fork. The cutting of quartz affects the stability of its frequency due to its crystal lattice. Once cut, the wafer is further ground and lapped to achieve the desired thickness and parallelism.

Mounting and Encasing

After shaping the quartz wafer, we mount it between two electrodes, usually made of metal. These electrodes are essential for applying the voltage that will cause the quartz to vibrate. The quartz and electrode assembly is protected from temperature and humidity to maintain frequency stability.

Testing and Adjustment

The encased quartz crystal is now a basic crystal oscillator. However, engineers must test it for precision before using it in an electronic device. If the oscillator's frequency is off, we may need to adjust the thickness of the quartz wafer slightly. This testing and adjustment process continues until the oscillator operates at the desired frequency with an acceptable level of stability.

The Role of Quartz Oscillators in Electronics

Quartz crystal oscillators have become indispensable in the world of electronics. When electricity powers the quartz crystal, it vibrates at its special frequency, generating a signal with an exact frequency. This signal stabilizes clock signals in digital circuits, stabilizes frequencies in radios, and keeps time in wristwatches.

Quartz oscillators are everywhere, so you're probably always close to one, within a few feet, at any time. They exist in everything from cell phones and computers to car engines and satellite systems.

In Conclusion

From raw quartz crystal to electronic components, the journey combines nature and technology in a captivating way. It's a testament to human ingenuity that we've found ways to harness the unique properties of quartz for our purposes.

We provide high-quality quartz crystal oscillators for different purposes at Harmony Electronics. We are excited to be a part of this journey.

The accuracy of our products depends on the quality of the quartz crystal we use. It also depends on how carefully we make them. You can learn more about our commitment to quality and the role of quartz in our products here.

When you use your phone or drive your car, think about the small piece of quartz. This small piece of quartz helps these devices work accurately. From raw quartz crystal to an indispensable part of modern electronics, it's truly a transformation journey.

从原始石英晶体到精密:晶体振荡器

在电子领域，精确度是最重要的。设备操作的准确性通常取决于其频率产生的稳定性。

大自然就像石英晶体一样，在追求精确的过程中必不可少。现代电子学使用自然界中的石英晶振作为晶体振荡器。这篇博客文章将解释这是如何发生的过程。

了解石英及其独特的属性

石英是地球上发现的最丰富的矿物之一。这是一种由二氧化硅组成的半宝石。石英晶体有多种类型，包括水晶、紫水晶、黄水晶、玫瑰水晶、烟石英、水晶、碧玉、红玉髓和玛瑙。除了其美学吸引力，石英还具有独特的属性，使其成为电子设备的基石。领先全球HELE Quartz Crystal Oscillator编码详情.

对石英施加机械应力会产生电荷，人们称这种性质为压电性。许多设备使用的晶体振荡器依赖于石英晶体的特殊性质。

领先同行Skyworks Electronics，我们正在推动无线网络革命，连接世界各地的人、地方和事物。随着对无处不在的“永远在线”连接的需求日益扩大，我们创新的高性能模拟半导体正在为全球行业领导者提供突破性的通信平台，改变我们的生活、工作、娱乐和学习方式。通过我们广泛的技术专业知识和业内最广泛的有源晶体振荡器产品组合之一，我们每时每刻连接着每一个人和每一件事。

Skyworks是创新连接解决方案的长期领导者，其历史可以追溯到1962年。紧跟前沿技术，这些技术在我们的协作、教育和娱乐方式中扮演着不可或缺的角色。

在Skyworks，我们正在最大限度地减少对环境的影响，并在我们运营的任何地方营造一个安全、高效的工作场所。我们利用成熟的管理结构，在组织的各个层面促进问责制，这种管理结构经过频繁和严格的内部和第三方审计。在我们的全球供应链中，我们还优先考虑与合作伙伴的责任、诚信和法律合规性。作为负责任商业联盟(RBA)的成员，我们与客户、供应商和竞争对手密切合作，以确保我们行业的可持续性。

Skyworks有源晶振的员工遍布全球，许多国家都是它的家。我们的员工支持与当地努力相关的项目，并致力于投入他们的时间、专业知识和资源来帮助发展和维护充满活力、可持续发展的当地社区。Skyworks及其员工为成为全球社区的一员而自豪，尽可能伸出援助之手。

在Skyworks，我们正在尽可能减少对环境的影响，并在我们运营的任何地方营造一个安全、高效的工作场所。我们利用成熟的管理结构，在组织的各个层面促进问责制，这种管理结构经过频繁和严格的内部和第三方审计。在我们的全球供应链中，我们还优先考虑与合作伙伴的责任、诚信和法律合规性。作为负责任商业联盟(RBA)的成员，我们与客户、供应商和竞争对手密切合作，以确保我们行业的可持续性

Skyworks确保我们的所有时钟晶体振荡器产品都符合关于有害物质含量的严格国际法规和行业要求，包括化学品注册、评估、授权和限制(REACH)、有害物质限制(RoHS)和IEC 624741等。通过在日益复杂的环境中增加包装密度，我们高度集成的解决方案还降低了材料消耗，并有助于改善最终产品的环境影响。

Skyworks是负责任商业联盟(RBA)的忠实成员，RBA是一个由电子公司组成的非营利性联盟，致力于支持受全球电子供应链影响的工人和社区的权利和福祉。RBA成员承诺遵守共同的行为准则并对其负责，同时利用一系列培训和评估工具来支持其供应链的社会、环境和道德责任的持续改进。自2011年以来，Skyworks一直是澳大利亚区域局的活跃成员。

高精密的福克斯TCXO振荡器，美国福克斯公司一直以来以创新型的产品而闻名，致力于为用户提供高质量的有源晶振产品为主，通过自身的洞察力不断在市场之中发现最新的市场需求，并提供完美的解决方案，使得其能够在市场低迷时，仍然保持高速增长，同时也能够快速积累晶振相关的经验，也因此成为其最大的核心竞争力.

如果事件必须同步发生，那么时间比振荡器频率更重要。频率和振荡器产生“定时”的准确性并不关键，只要他们都知道确切的时间。另一方面，如果生成定时的有源贴片晶振不能将自身同步到参考定时那么振荡器频率产生时间的准确性现在至关重要。这个国际公认的时间标准是UTC（协调世界时），由美国国家标准与技术研究所，美国商务部的一个分支机构。

在电信基础设施中，所需时序精度的各个级别被定义为Stratum级别1至4。最准确的，因此也是主要参考源是Stratum 1，一种原子钟（通常是铯Beam或Hydrogen Maser），在使用寿命内将其频率保持在<1x10-11的精度。下一个层次，Stratum 2将其频率保持在每天<1x10-10的精度，Stratum 3保持其频率精度<3.7x10-7每天。Stratum级别2采用精密OCXO（恒温Crystal Oscillator）。Stratum级别3采用精密TCXO（温度补偿晶体振荡器）。

那么，这些稳定性与时间有什么关系呢？一年约为365天x 24小时x 60分钟x 60秒=31536000秒。如果维持时钟时间的振荡器具有1x10-6的精度每年（1x10-6为1ppm[百万分之一]），则时钟每年将增加（或减少）31.536秒。这使得原子上面例子中的时钟在20年的使用寿命内精确到0.006秒以内，OCXO在0.00009以内秒，TCXO振荡器在0.032秒内。

CTS时钟振荡器支持以太网应用，CTS Corporation (NYSE: CTS), founded in 1896, is a global leader in the design and manufacturing of a diverse array of electronic components, sensors and actuators.
CTS Corporation (NYSE: CTS)成立于1896年，是设计和制造各种电子石英晶振元件、传感器和执行器的全球领导者.

Primarily fulfilling the needs of original equipment manufacturers (OEMs), CTS is proud of its over 100-year heritage of innovative products and engineering excellence. CTS products are manufactured utilizing state-of-the-art technology driven by a highly capable and dedicated staff.

In a current vertically integrated era, where applications such as complex data and video along with voice, are increasing in demand, advanced technologies of high-speed information transfer require continuous improvements of information sharing systems. The World Wide Web has become an essential tool in our daily life when it comes to accessing various types of information/business databases, video conferencing or manufacturing networks. Enabling efficient communication flow over existing infrastructure has become challenging in order to satisfy demanding user requirements. High-speed data/video and voice channels along with effective routing systems have been created as a result. 

在当前的垂直集成时代，随着需求的增加，高速信息传输的先进技术要求改进信息共享系统。网络已成为我们日常生活中访问各种类型的信息/商业数据库、视频会议或制造网络。通过现有基础设施实现高效的通信流为了满足苛刻的用户要求，变得具有挑战性。高速数据/视频和语音因此，已经创建了具有有效路由系统的信道。
Data Networks 

数据网络

For the purpose of this discussion, we can associate the flow of information within network channels to water flow within very complex system of pipelines of different shapes and sizes. Long haul channels that transfer information from state-to-state or city-to-city are called “TRUNKS”. Trunks connect multiple central office locations while utilizing fiber optics and high bandwidth cabling meshes along with highspeed routers and core switching systems. This accommodates the transfer of heavy masses of data packets (also called high band width data transporters). Once data packets reach a given central office destination (close-by to the final destination of the end user), they are transferred through soft-switching equipment to narrower data transport channels ultimately leading to the end-users (subscribers).  

为了进行讨论，我们可以将网络渠道内的信息流与水在不同形状和尺寸的非常复杂的管道系统中流动。长途通道从一个州到另一个州或从一个城市到另一座城市的信息传递被称为“TRUNKS”。中继线连接多个中心办公室位置，同时利用光纤和高带宽布线网络以及高速路由器和核心交换系统。这可以容纳大量数据的传输数据包（也称为高带宽数据传送器）。一旦数据包到达给定的中心局目的地（靠近最终用户的最终目的地），它们通过软交换进行传输设备到更窄的数据传输信道，最终导致最终用户（订户）。

In many cases the subscribers are located within enterprises (i.e. business organizations, hospitals, office buildings, etc.) that share internal communication lines and network channels to support several business activities. In such cases, an internal high-speed network is typically installed. 

在许多情况下，订阅者位于企业内部（即商业组织、医院、办公室建筑物等）共享内部通信线路和网络通道以支持多个业务活动。在这种情况下，通常会安装内部高速网络。

Ethernet Standard 

以太网标准

Ethernet has evolved into the most widely implemented networking protocol today. Fast Ethernet increased the data speed from 10 Megabits per second (Mbits/s) to 100 Mbit/s to and from the users terminal. Gigabit Ethernet was the next iteration, increasing the speed to 1,000 Mbit/s. The initial standard for Gigabit Ethernet was issued by the IEEE in June 1998 as IEEE 802.3z. 

以太网已发展成为当今实现最广泛的网络协议。而以太网需要进口晶体振荡器支持，快速以太网将往返用户的数据速度从每秒10兆比特提高到每秒100兆比特航空站千兆以太网是下一代，将速度提高到1000 Mbit/s。初始标准IEEE于1998年6月发布了用于千兆以太网的IEEE 802.3z。

Gigabit Ethernet access equipment is available in different speeds and bandwidth. Most common systems operate with 3.125Gbits/sec and 10Gbits/sec. 10 Gigabit Ethernet over twisted pair has just been completed, but as of June 2006, the only currently available adapters for copper wire requires special cabling and is limited to 15 meters for point-to-point communications. Major Gigabit Ethernet manufacturers include Cisco Systems, Broadcom (chipset manufacturer), Netgear, D-Link, Intel, Adtran and others.  
千兆以太网接入设备有不同的速度和带宽。最常见系统以3.125Gbits/sec和10Gbits/sec运行。双绞线上的万兆以太网已完成，但截至2006年6月，目前唯一可用的铜线适配器需要特殊布线，点对点通信限制在15米以内。主要千兆以太网制造商包括Cisco Systems、Broadcom（芯片组制造商）、Netgear、D-Link、Intel、Adtran以及其他。CTS时钟振荡器支持以太网应用.

GEYER OSCILLATOR CRYSTAL，我们将在整个项目中为您提供专业的设计支持。我们的全球服务包括个人咨询和保证电路的验证交付您从我们这里购买的组件。我们的优势之一是在项目的整个生命周期中包括开发阶段已经提供的经验和技术。另一个优势是通过我们的支持15年以上的长期项目长期交货保证和生命周期管理.

例如，我们仍然从一开始就提供SMD晶振，如GEYER KX-C系列，从1992年的一个项目开始就提供。

For decades GEYER Electronic has been one of the leading manufacturers of frequency products, Quartz Crystals, Oscillators and Ceramic Resonators.

Founded in 1964, we serve our customers worldwide from our headquarters in Germany and other locations in Europe, Asia and the USA.

We attach great importance to close cooperation with our customers beginning at the development phase. This ensures that we deliver exactly what you need right from the start.

几十年来，格耶电子一直是频率产品的领先制造商之一，石英晶体, 振荡器和陶瓷谐振器.

成立于1964，我们从我们的德国总部以及欧洲、亚洲和美国的其他地方。

我们非常重视与客户的密切合作从开发阶段开始。这确保了我们从一开始就提供您所需要的东西。

We have been working with GEYER Electronic for many years. In addition to the impeccable quality of the crystals and oscillators, we particularly appreciate the customer and solution-oriented service as well as the possibility of having circuit validations carried out with the Design- and Test Center and receiving corresponding product recommendations. We always receive excellent support from both the Sales and Technical Departments. The long-term availability of the products ensures a stable supply, and the price-performance ratio is optimal. - GEYER Electronic is and remains a reliable partner for us, on whom we will continue to rely in the future.

我们已经与GEYER电子公司合作多年。除了晶体和进口晶体振荡器无可挑剔的质量之外，我们特别欣赏面向客户和解决方案的服务，以及与设计和测试中心一起进行电路验证并接收相应产品建议的可能性。我们总是得到销售和技术部门的大力支持。产品的长期供货保证了稳定的货源，性价比最优。- GEYER Electronic是并且仍然是我们的可靠合作伙伴，我们将在未来继续依赖它。

在设计新的电子电路时，设计工程师通常需要考虑晶体或振荡器是否是合适的选择：有多少空间？频率稳定性的要求是什么？费用是多少用于组件和开发电路的这一部分？

少量-振荡器是合适的选择
通过使用晶体，设计工程师可以构建任何振荡电路。那么，为什么经常使用现成的振荡器呢
即使是在时钟生成这样的简单应用中？显然，原因不仅在于所需的频率稳定性。安全的启动条件以及任何所需环境条件的可靠性也将发挥作用。此外，晶体的使用需要一定的努力来使电路适应晶体并确保可靠的启动电路性能。

因此，建议少量使用，以节省设计成本并使用更昂贵的振荡器，而不是水晶。通过使用振荡器，不需要像晶体那样的其他外部组件。这样也可以节省空间在PCB上。振荡器很容易获得，例如尺寸为7x5mm SMD或更小（图1）。手册微控制器通常包含如何应用外部振荡器的信息。

图。1:SMD有源晶体振荡器，尺寸为7x5mm。这种振荡器的频率范围为1MHz至160MHz，电源电压为1.8 V/2.5 V/3.0伏/3.3伏和5伏（GEYER Electronic）
通过晶体和分立元件构建自己的振荡电路对于更大的数量或如果IC不使用内部振荡器。可以选择Pierce或Colpitts振荡器。此外，还可以创建振荡器通过反相器电路的适当反馈（图2）。

图。2:Pierce再生振荡电路反相器和基模晶体。RGK是一种用于调节直流操作的高欧姆电阻器电压RV是一个用于抑制泛音的串联电阻器频率。C1和C2用于调整电容负载到指定负载电容水晶。RV、晶体、C1和C2提供相移。加上（放大）的180°相移逆变器，振荡的必要条件可以是实现。GEYER OSCILLATOR CRYSTAL.

晶体在微控制器中的应用大多数微控制器已经包含了时钟电路的基本组件。为了完成电路对于Pierce或Colpitts振荡器类型，只需要一个晶体和其他外部无源元件。应用微控制器的手册描述了必要的细节。为了最大限度地减少任何寄生效应，所有连接从微控制器到晶体电路应保持尽可能短。
在40MHz及以上的频率下，使用泛音晶体。这些泛音晶体需要一个特殊的过滤器电路，以便抑制基本模式。滤波电路由电容器和电感组成。如果过滤器省略，电路以其基本模式振荡（例如：预期48MHz的第三泛音晶体，电路以16MHz振荡）。带有泛音晶体的振荡器电路应具有非常大的尺寸，并进行最大限度的测试照顾.

图。3：微控制器的典型外部电路
皮尔斯振荡器配置。

带外部晶体的皮尔斯振荡器（基本模式）如果微控制器配备皮尔斯振荡器配置，晶体将连接到两个电容器，如图所示。3（C1和C2）。对于4MHz以上的频率，不需要额外的串联电阻器，因为适当的串联电阻器通常将被包括在微控制器的逆变器级内。此外，高欧姆电阻器集成在微控制器内，以调整直流工作电压（图3中为1MΩ）。CS1和CS2包括输入以及微控制器的输出电容以及由PCB上的导电路径贡献的其他电容。通过外部电容器C1使整个电路电容适合于晶体CL的指定负载电容和C2：
 (C1+CS1 ) x (C2+CS2) 

-------------------------     = CL (equation 1)

 (C1+CS1+C2+CS2)   
示例：提供CL=16pF。假设CS1＝CS2＝12pF，外部电容器可以被评估为C1＝15pF和C2＝27pF。应考虑这些作为后续优化的初始值。C1小于C2，以便提高电路的启动性能。

如果频率与晶体的实际谐振频率匹配，则晶体电路处于最佳状态。实际晶体在其指定负载电容下的谐振频率可以在其测试记录中找到。
应在没有来自探头的任何反馈的情况下测量频率。这通常可以通过测量在微控制器的另一个端口处的频率。如果晶体被电容器过载，则频率较小比要求的要大（否则会更大）。
皮尔斯振荡器的串联电阻器
如上所述，具有皮尔斯振荡器配置的微控制器可能需要外部串联电阻器对于低于4MHz的频率。串联电阻器RV将有助于抑制不必要的泛音，并调整内部振荡器到外部pi电路，该电路由C1、C2和晶体组成。串联电阻器RV可评估为如下：RV与电容器C2串联，因此起到低通滤波器的作用（图2）。C2的值应为假如通过选择RV，截止频率fT应在基频和第三泛音之间（方程式2和3）。
fT = 2 . f0 (equation 2) 

RV = 1 / (2 π fT C2) (equation 3)

示例：提供晶体谐振频率2MHz和C2=22pF。因此，fT=2 x 2MHz=4MHz，RV=1.8 kΩ。

Jauch Oscillator Crystal新产品介绍，Jauch Quartz推出一系列新的温度补偿石英晶体振荡器及其电压控制变体。这些组件提供符合Stratum 3标准的短期和长期稳定性,因此非常适合在苛刻的环境中使用。所有版本的自由放电稳定性均为 ±4.6 百万分之一 (ppm) 超过 20 年,在高达 +105°C 的扩展温度范围内频率稳定性为 ±0.28ppm。

此外,该系列(VC)TCXO具有优异的24小时持有稳定性。±0.37ppm和0.1ppm(ppb)型优异的艾伦偏差(ADEV)。/ 在 1 秒测量间隔内最大 0.2ppb。

JTS75HC(V) 和JTS53HC(V) 版本甚至提供高达±50ppb的卓越频率稳定性,以满足预算有限的频率误差要求。这两个版本都带有HCMOS兼容的输出,而较小的JTS32CS(V)版本带有剪切正弦输出。

JTS75HC(V)和JTS53HC(V)均符合ITU-T G.8262Option1 & 2标准,Telcordia GR-1244CoreStratum3和 GR-253Core。

由于这些特性,新的Jauch(VC)TCXO有源贴片晶振系列适用于高数据速率和低延迟的电信网络,如SONET,SDH,SERDES,GSM,CDMA,4G和5G无线,千兆以太网以及10G和40G系统。IEEE1588普通,边界和透明时钟。

为了支持作为 PTP 备份的物理层频率,可在SyncE节点中使用符合 Stratum 3 的 (VC) TCXO,以提高同步网络的故障安全性。在电流敏感系统(如用于PTP网络的NIC)中,这些(VC)TCXO由于其低功率电流仅为几毫安,因此相对于类似规定的进攻稳定振荡器具有优势。

其他应用包括精密GNSS系统以及GPS控制的振荡器或测试和测量系统。

11月中旬,四年后,第一届electronica在慕尼黑现场举行。共有2,144家参展商展示了他们的产品和服务组合。其中包括来自Villingen-Schwenningen的Jauch Quartz GmbH。Jauch Oscillator Crystal新产品介绍.

来自110个国家的约70,000名参观者参观了领先的电子展厅,这清楚地表明:慕尼黑仍然是电子行业每两年举行一次会议的地方。同样在2022年,electronica再次成为Jauch展示频率驱动元件和电池技术领域新产品的主要平台。展览的焦点总是个人会议。因此,Jauch展览团队非常高兴地看到,今年Jauch展位的参观情况特别好,并举行了许多令人兴奋的会议和具体的对话。