概述
随着电动汽车的应用和普及, 传统的汽车设计发生了很大的变化。电子电路的功能和系统已成为电动汽车的核心技术.时钟也被称为电子电路的心脏,是核心的核心。
电动汽车最多使用70多个时钟器件。这些时钟器件有吗?AEC-Q100认证是否具有超强的抗震性、高低温稳定性EMI抗干扰性与汽车的安全性能有最直接的关系。因此,作为电动汽车的设计师,我们必须考虑时钟产品的选择和设计。
通过大量的客户访问和实际验证,SiTime在汽车电子设计中总结了以下时钟产品的时钟指南。
第一,尽量减少无源晶体(谐振器)的使用,而不是有源晶体(振荡器)
由于无源晶体需要与外部谐振电路(电容器和阻抗匹配)相匹配,因此匹配故障会随着时间的推移而影响频率稳定性。
图1:无源晶体匹配电路
二、尽量减少使用抗震性差的石英频率器件
由于石英晶振是易碎的SiO2为原料,切割、抛光成一定形状、厚度的石英晶片,然后通过底座粘贴、金属密封等工艺. 以40M频率,AT以切割石英晶振为例,厚度仅为41.75微米(一根头发的直径是70微米)。可想而知,它的抗震性能。
图2.石英晶片因振动而破裂
三、尽量减少使用宽温石英频率器件
常温下石英晶片的频率稳定性(25℃)在高低温范围内(例如 60℃以上)性能差异很大,宽温石英晶体振动需要采用特殊的工艺工艺。有很大的一致性风险。此外,在高温下长期工作会加速石英晶体振动的老化和气密性,容易与内部石英晶体镀银层的氧化相结合,从而影响石英晶体振动频率的稳定性。
图3、内部石英晶片污染、氧化
四、尽量减少电源噪声干扰差的频率器件
石英晶振需要电压VDD进行加LC或LDO为了去除电源的纹波噪声,从而保证晶振信号的抖动指标。LC电路需要电感 匹配调整电容, 而LDO增加设计成本。
图4显示有源晶振抗纹波干扰电路
五、建议使用车规AEC-Q100规格而非AEC-Q200的频率器件
AEC-Q100认证是针对IC包括环境温度、工作寿命、包装工作寿命、包装试验、晶圆制造、电气特性等。AEC-Q200是针对无源无源晶振),只有10多项检测。石英有源晶振含有振动IC,属于有源器件。 所以要有AEC-Q100认证,而非AEC-Q200认证。
图5、SiTime AEC-Q100认证产品
六、建议使用内容LDO且PSRR频率设备好
使用内含LDO的且PSRR良好的MEMS能有效减少硅晶振动PCB降低电源设计的难度和成本,确保高速传输信号所需的抖动指标。
图6、SiTime所有产品都包含在内LDO
七、总结
我们整理了汽车电子时钟设计的指南表, 供您参考。