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Quarz im Trend

17.05.2016  KDS Daishinku Corp
Newsimage ®Gunnar Assmy - Fotolia.com

Markttendenzen und Entwicklung des Quarzoszillators

Die neuen KDS-Oszillatoren vom Typ VC-TCXO (DSA-Serie) und TCXO (DSB-Serie) können in einem breiten Temperaturbereich (-40 bis +105°C und mit hoher Präzision (±0,5×10-6) im automobilen/industriellen Bereich betrieben werden.

 

"Was erhofft sich der Markt von der Entwicklung des Quarzoszillators?" Das ist die Frage, die Quarztechniker vorwiegend beschäftigt. Der wichtigste Faktor ist die Gehäusegröße. Da die heutige Anforderung des Marktes in eine Verkleinerung der Schaltkreisfläche besteht, wetteifern viele Hersteller um die Entwicklung der kleinsten Gehäusegröße. Heutzutage sind die üblichen Gehäusegrößen bei TCXO 2,0×1,6mm bzw. 2,5×2,0mm, während noch vor 10 Jahren die geläufigste Größe 5,0×3,2mm betrug.

 

Wie geht´s weiter? Der zweite Faktor sollte "hohe Präzision über einen breiten Betriebstemperaturbereich" sein. In puncto Präzision lag die verlangte Stabilität vor 10 Jahren bei ±2,0~2,5×10-6 bei einem Betriebstemperaturbereich von -30 bis +85°C Dann erreichte die Technik Toleranzen von ±0,5×10-6 bei Temperaturen von -40 bis +85°C, was den heutigen Anforderungen für GPS-Anwendungen in der Automobilindustrie entspricht. Nun wünscht sich der Markt jedoch einen noch größeren Temperaturbereich bei gleich geringen Toleranzen.

 

Lange Zeit hatten Techniker Probleme damit, bei Temperaturen über 85°C die Toleranzen unter Kontrolle zu halten (siehe Abbildung). KDS hat die neuen TCXO/VC-TCXO-Serien DSA/DSB211SP (2,0×1,6mm) und DSA/DSB221SP (2,5×2,0mm) entwickelt, die in einem Temperaturbereich von -40°C bis +105°C mit einer Toleranz von ±0,5×10-6 arbeiten.

 

Selbst wenn man den Temperaturbereich bis auf 105°C erhöhte, konnte man keine negativen Auswirkungen auf die anderen elektronischen Merkmale feststellen. Phasenrausch blieb beispielsweise auf dem gleichen Niveau wie beim hochpräzisen TCXO, das zwischen -40 und +85°Cbetrieben werden kann. Darüber hinaus entsprechen die neuen TCXO/VC-TCXO-Serien der AEC-Q100-Norm, die sich für Anwendungen bei hohen Temperaturen im Bereich Automotive eignet, wie etwa GPS-Dachantennen, Telematik oder Armaturenbrett-Anwendungen.

 

Ein weiterer Vorteil der neuen KDS-Serie ist die Gehäusegröße selbst. Um diese Miniaturisierung zu schaffen, entschieden sich die Quarzhersteller für eine „Double-room“-Struktur (namens „H-Typ“), bei der der Raum für die Quarzblanks und die IC-Temperaturkompensation aufgeteilt wird. Mit dieser Struktur lassen sich zwar kleinere Quarzoszillatoren entwickeln, sie bietet jedoch nicht ausreichenden Schutz gegen Feuchtigkeit, da der IC-Raum nur mit einer Harzform überzogen ist. KDS entwickelt und produziert sämtliche Oszillatoren mit einer „Single room“-Struktur, wo sich Quarzblanks und IC im selben Raum befinden. Dank dieser Struktur lässt sich der Bauteil hermetisch versiegeln und kann sowohl der Feuchtigkeit als auch allen anderen Umwelteinflüssen standhalten.

 

Features

-       Temperatureigenschaften: ±0,5×10-6 bei -40 bis 105°C

-       MSL-1, mit der höchsten Feuchtebeständigkeit auf dem Markt

-       AEC-Q100-konform

-       Frequenz erhältlich von:
        12,288MHz bis 52MHz für 2,0×1,6mm Gehäusegröße
        9,6MHz bis 52MHz für 2,5×2,0mm Gehäusegröße

-       Versorgungsspannung erhältlich: +1,8V/+2,8V/+3,0V/+3,3V

-       Gleich geringer Phasenrausch wie beim Standard-TCXO

        Ex) Frequenz >26MHz
        Offset 100Hz:         −105 dBc/Hz
        Offset 1kHz:           −125 dBc/Hz

        Offset 10kHz:         −135 dBc/Hz

        Offset 100kHz:       −145 dBc/Hz

KDS, CODICO, Quarz

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