术语表

看到拉范围

活动下降的原因是主共振模式与一个或多个干扰模式的机械耦合，这些干扰模式存在，但不是由维持电路电激发的。这些模式的共振频率随着环境温度的变化而变化。在某些温度下，干扰模的频率可能接近所需模的频率，导致主模失去能量。这进而导致谐振器等效电阻的增加，表现为输出频率的偏移。这种转移通常是频率超温特性的快速跳变。在频率跳变后，平滑的频率曲线继续沿着与之前相似的轨迹运行，但由于频率跳变而向上或向下移动。这种快速的频率变化会导致系统问题，如锁相环解锁或丢包。石英谐振器易受活动下降的影响。然而，SiTime mems谐振器没有活动下降。

老化是振荡器频率的变化，在特定的时间段内以ppm衡量，通常以月或年报告。频率随时间的变化是由于振荡器内部的变化，而外部环境因素保持不变。

也被称为短期频率稳定性，艾伦偏差(ADEV)是衡量振荡器在时域的稳定性。它表示一个时间间隔内的频率变化，称为平均时间。阿伦偏差被计算为连续频率测量中的均方根(RMS)变化。根据目标应用程序的不同，平均时间通常从毫秒到数千秒不等。Allan偏差公式如下图所示，其中y值为相邻时钟周期间的分数阶频率偏差值，M为样本量。艾伦偏差用于时钟振荡器，因为与标准偏差相比，它收敛更多类型的振荡器噪声。艾伦偏差收敛为白色相位调制，闪烁相位调制，白色频率调制，闪烁频率调制，和随机游走频率。对于频闪步调制和随机运行调制，Allan偏差不收敛。

剪切正弦波是一种常见的单端输出格式，在TCXO(温控振荡器)或OCXO(烘箱控制振荡器)设备中经常遇到。剪切正弦波输出的主要特征是非常缓慢的逐渐上升和下降的边缘，类似于正弦波的部分，因此得名。缓慢上升/下降时间有几个好处，包括减少高频输出谐波的能量，这在射频应用中是不可取的。这有助于在布局规则中减少限制的情况下实现良好的信号完整性。缺点是与LVCMOS输出相比，在高频时抖动性能略低。下图显示了一个典型的剪切正弦波形和明显较慢的上升和下降时间。

电流模式逻辑(CML)是一种常见的振荡器差分输出格式。它是一个开放的漏式输出，这意味着驱动器只驱动低和外部上拉电阻被要求拉时钟信号高在时钟周期的高部分。通常支持两种电压摆动，450mv和850mv。必威体育官网手机登录下图显示了一个典型的450mv波形。CML通常用于电信基础设施应用，如无线基站。

周期到周期(C2C)抖动定义为信号在相邻周期之间的周期时间的变化。它是在相邻循环对的随机样本(JEDEC JESD65B)上测量的。建议的最小样本大小为JEDEC规定的1000次循环。参见相关术语:集成相位抖动(IPJ)，长期抖动，周期抖动，相位噪声

与单端输出相比，差分输出由两个相位差为180°的互补信号组成。这种输出类型通常用于高频振荡器(100 MHz及以上)。差分信号通常比单端信号具有更低的电压摆幅、更快的上升/下降时间、更好的抗噪性，并在需要更好的性能或更高的频率时使用。最常用的差分信号类型是LVPECL、LVDS和HCSL。参见相关术语:单端

DPPM(百万分之缺陷含量)量化了每100万件产品中可能存在多少个缺陷。这个计量单位的估计有一定的可信度。

占空比是一种时钟信号指标，定义为高电平脉冲持续时间与振荡器信号周期之间的百分比比率。下图展示了占空比% = 100* TH/周期，其中TH和周期是在波形的50%点测量的。典型的占空比规格范围为45%到55%。

频率是振荡器输出信号的重复频率(周期)，单位为赫兹每秒。许多应用需要特定的振荡器频率。以下是标准频率及其典型应用的列表。

频率稳定性是振荡器的基本性能指标。这个规格表示输出频率由于外部条件的偏差-较小的稳定数意味着更好的性能。对于不同的振子类别，外部条件的定义可能不同，但通常包括温度变化。它还可能包括电源电压变化、输出负载变化和频率老化。频率稳定性通常表示为与额定输出频率相关的百万分之一(ppm)或十亿万分之一(ppb)。

频率对温度的斜率，也显示为ΔF/ΔT，是温度变化1°C时的频率变化率。它量化了振荡器频率对工作温度点附近的微小温度变化的灵敏度。它是TCXO精度的主要性能指标之一，用于确定TCXO是否足够稳定以支持目标应用程序的需求。必威体育官网手机登录较小的频率相对于温度的斜率值意味着较低的频率变化，由于温度变化在一个封闭的温度窗口。例如，系统平均温度窗口可能为±5℃。在需要使用IEEE 1588进行时间和频率传输的系统中，更好的频率与温度斜率有助于改善时间误差。测量单位为ppm/℃或ppb/℃。下图是SiT5356 Elite TCXO的频率斜率，从12°C到13°C，值为0.86 pb/°C。这张图显示了频率误差与标称频率而不是绝对频率，因此y轴标签FERROR。频率与温度的斜率是在总温度范围内观测到的斜率的最高绝对值。

增益转移或称Kvco是压控振荡器(vcxo)的一个共同特性，它决定了输出频率随控制电压1-V变化的变化程度。这对于计算利用VCXO的闭环特性是有用的。

阿达玛方差是三次连续频率测量中变化的平方。这些测量值是三个相邻时钟周期之间的分数频率偏差值，M是样本量。对于白相位调制、闪变相位调制、白频调制、闪变频率调制、随机游动频率、闪变游动频率调制和随机运行频率调制，Hadamard方差收敛。它不受线性频率漂移的影响，非常适合于铷振荡器的分析。下式为Hadamard方差公式，其中y为三个相邻时钟周期间的分数频率偏差值，M为样本量。

高速电流转向逻辑(HCSL)是一种常用的差分输出格式，用于PCI Express、服务器和其他应用程序。如下图所示，它的典型输出摆幅为700 mV，摆幅为0V到700 mV。

暂存是与外部精确频率和/或时间基准同步的系统所使用的一种操作模式，该系统暂时失去了该基准信号。本振应该有能力在失去外部参考后，在系统的限定范围内保持或保持稳定的频率和/或时间。

相位抖动是相位噪声在某一频谱上的积分，用皮秒或飞秒表示。下面的图表显示了一个f1和f2之间的积分带的例子，这条曲线下的面积是抖动的时域皮秒或飞秒。

在振荡器范围内，负载通常指电容负载-由振荡器输出驱动的总电容。负载由驱动IC的输入电容、trace电容以及印刷电路板上的任何其他寄生或无源元件组成。

长期抖动测量几个连续时钟周期内时钟特征与理想位置的偏差。这有效地度量了多个连续时钟周期的持续时间如何偏离其平均值。参见相关术语:周期到周期(C2C)抖动，集成相位抖动(IPJ)，周期抖动，相位噪声

低电压CMOS (LVCMOS)是振荡器最常用的单端输出接口标准。低电压通常指小于5V，包括3.3V、2.5V、1.8V和更低的电压。理想的输出摆幅是轨到轨(0V到VDD)，但由于损耗，接收机的摆幅通常不是完全满轨。下图显示了一个3.3V LVCMOS信号的例子。

低电压差分(LVDS)信号是一种常见的振荡器差分输出格式。它的功率通常比其他差动输出低，电压摆动约为350 mV。这种输出格式通常用于网络交换机、路由器、无线基站和电信传输系统。下面是一个典型的LVDS输出波形。参见相关术语:HCSL、LVPECL

低电压正发射耦合逻辑(LVPECL)是一种常见的振荡器差分输出格式。它有一个大约800mv的电压摆动，微分交叉点在2V左右。LVPECL用于低噪声的应用，如网络交换机、路由器、无线基站和电信传输系统。LVPECL的关键特性是恒流源驱动和晶体管不饱和，这两个特性分别是低噪声和快速开关速度的关键。下图显示了一个典型的差分LVPECL波形。参见相关术语:HCSL、LVDS

微机电系统(MEMS)是一种具有运动部件的微型器件技术。在一些地区，这种技术被称为微型机器或微型系统技术。MEMS是由用于制造半导体器件的工艺技术发展而来的。因此，硅是制造MEMS元件最常用的材料。MEMS技术被广泛应用于各种商业应用，包括加速度计、陀螺仪、麦克风和一系列传感器。自2007年以来，MEMS已经在商业上作为石英晶体谐振器的替代品，并开始批量生产。更多信息请参见SiTime的MEMS First™和EpiSeal™工艺技术论文。

平均故障间隔时间(MTBF)是预测的振荡器故障间隔时间。基于石英的设备通常有数千万小时的MTBF。SiTime振荡器的MTBF超过10亿小时。另一个衡量质量的标准是时间失败率(FIT)，这是一个单位时间内的失败率，如数百万小时或数十亿小时。有关更多信息，请参阅SiTime可靠性计算应用说明。

工作温度范围是所有振荡器参数在数据表中指定的温度范围。下面列出了常见的温度范围。商用、汽车等级4:0°C至70°C扩展商用:-20°C至70°C工业、汽车等级3:-40°C至85°C扩展工业、汽车等级2:-40°C至105°C汽车等级1:-40°C至125°C军用:-55°C至125°C汽车等级0:-40°C至150°C

输出使能(OE)是一种通过数字输入信号来控制振荡器输出状态的特性。输出使能功能意味着当控制引脚被拉高时，设备输出频率，当引脚被拉低时，输出频率被禁止。

振荡器通常具有行业标准的封装尺寸。焊点的布置和相应的焊点布局可能因供应商而异，但总体的x-y尺寸是标准化的。XOs、tcxo和vcxo的标准封装尺寸如下。2016: 2.0 x 1.6 mm 2520: 2.5 x 2.0 mm 3225: 3.2 x 2.5 mm 5032: 5.0 x 3.2 mm 7050: 7.0 x 5.0 mm ocxo安装在明显更大的封装中，范围从9.7 x 7.5 mm到135 x 72 mm。普通OCXO包装尺寸为25.4 × 25.4 mm。

这些是相对于标称频率的频率单位。1ppm表示标称频率的1/106。1 PPB表示标称频率的1/109。

周期抖动是时钟信号在多个随机选择周期内的周期时间偏差(JEDEC JESD65B)。建议的最小样本量是10,000次。周期抖动的获取和计算过程如下。1.测量一个时钟周期2的持续时间(上升沿到上升沿)。等待一个随机数的时钟周期3。重复以上步骤10,000次。计算平均值，标准差(σ)，以及10,000个样本的峰-峰值

在振荡器中，相位噪声是由时域不稳定引起的时钟信号相位的快速、短期、随机波动。相位噪声L[f]用相对于每1-Hz带宽的载波功率(dBc)的分贝表示。它与相位波动的谱密度S(f)有关，L[f] = 10log[0.5S(f)](美国联邦标准1037°C，电信术语表)。简单地说，相位噪声是在时域中表现为时钟抖动的频率域测量。下面是SiTime SiT9365振荡器的相位噪声图，突出了与相位噪声相关的关键信息。

拉线性度是决定VCXO质量的特性之一。VCXO频率在整个牵引范围内控制电压变化的响应理想情况下应该是一条直线。拉力线性量化了真实特性与完美线的距离。它被定义为频率误差从期望值到总偏差之间的比率，用百分比表示，其中频率误差是从所谓的“最佳直线”通过输出频率与控制电压图绘制的最大频率偏移。下面的图表说明了这个概念。

总拉距(PR)是在标称条件下，由于控制电压超过其最大范围而导致的频率偏差量。绝对拉范围(APR)是一个电压控制振荡器在所有环境和老化条件下的可控频率拉范围。下图显示了拉距和绝对拉距之间的关系。

牵拉能力是控制或牵拉振荡器输出频率在一个狭窄的范围内，从标称频率值。频率控制的典型方法是在vcxo的控制电压输入管脚上加一个控制电压。dcos(数字控制晶体振荡器)允许通过在串行接口(如i2c或SPI)上写入数字控制字来拉频。在振荡器中，拉力范围从±5ppm到±3200ppm不等。

品质因子与每周期储存的能量与耗散的能量之比成正比，如下式所示。高Q代表一个更好的、更欠阻尼的振荡器，因为每个周期损失的能量更少。Q影响接近载波相位噪声，高Q导致更低(更好)的相位噪声。AT切割石英谐振器的Q值范围在10,000到100,000之间。SiTime betway开户官网MEMS谐振器的典型Q值为150,000。

回描是振荡器多个连续功率周期之间的频率误差。它显示了在功率被移除一段时间后，振荡器如何很好地返回到相同的绝对频率并应用到设备上。回描对于像ocxo这样的精密振荡器特别重要。回踪的原因尚不完全清楚，但可能涉及谐振器安装结构中的应变变化和封装内的污染再分布。SiTime tcxo具有行业中最低(最好)的回线，通常小于±10 ppb，因为由于谐振器的晶圆级封装，污染水平极低，约为十亿分之几(ppb)。

上升/下降时间是输出信号上升和下降沿的持续时间，通常在输出信号电平的20%到80%或10%到90%之间测量。下图显示了在单端输出中为10%到90%定义的上升和下降时间。

与差分输出相比，单端输出由单个输出时钟组成，通常是LVCMOS，它的摆动近似轨到轨(0V到VDD)。单端输出是最常见的振荡器输出类型。

焊锡垫布局(SPL)是印刷电路板的着陆点的布局上的振荡器。下面的例子显示了一个6针7050振荡器包的SPL (7.0 mm x 5.0 mm)。

待机是一种低功率模式，大多数内部电路完全关闭，振荡器不产生任何输出频率。启动设置数字控制输入引脚进入适当的状态。

启动时间是指从电源电压(VDD)施加到振荡器(90%)到第一个输出时钟周期开始的时间周期。下面的图表说明了启动时间。

电源电流是振荡器的最大工作电流。在最大和有时是额定电源电压下，以微安(µA)或毫安(mA)来测量。典型电源电流是在无负载情况下测量的。

电源电压，规定为伏特(V)，是操作振荡器所需的输入功率。电源电压通过VDD引脚为振荡器供电，有时被称为VDD。单端振荡器的标准电压包括1.8、2.5和3.3V。现代差分振荡器的电压范围通常在2.5到3.3V之间。SiTime提供低至1.2V的振荡器，用于稳压电源应用，如硬币电池或超级电容电池备份。大多数SiTime振荡器家族的电源电压是可编程的，这减少了对外部组件的需要，如电平转换器或电压调节器。

热迟滞是上周和下周频率在温度特性上的差异，通过差异最大时的温度差异的值来量化。热迟滞对于tcxo和ocxo等精密振荡器尤其重要，因为它消耗了总体频率稳定预算的很大一部分。

热迟滞的原因尚不完全清楚，但可能涉及谐振器安装结构中的应变变化、封装内部的污染重新分布以及温度传感器和谐振器之间的热梯度。SiTime tcxo具有行业中最低(最好)的迟滞，通常在-40°C到105°C范围内±15 ppb，这是因为振荡器和温度传感器之间的热滞后可以忽略不计，而且由于谐振器的晶圆级封装，污染水平极低，达到十亿分之几(ppb)。

看到拉范围

三态是高阻抗输出状态，通常发生在输出关闭时禁用输出驱动器，没有时钟信号产生。

电压输出高/电压输出低(VOH/VOL)是时钟输出的高电平和低电平。下图显示了VOH和VOL与时钟波形的关系。

晶体是一种以固定频率振动的无源谐振器。对于集成振荡器电路(即片上生成)的半导体集成电路，晶体被用作外部定时基准。

振荡器是一种有源器件，它将谐振器和振荡器电路组合成一个单独的封装。振荡器不需要外部元件来产生时钟信号。尽管在某些情况下，可能需要电源去耦元件和/或终端电阻。在一些地区，xo被称为OSC或SPXO(简单封装晶体振荡器)。XOs的典型频率稳定性范围为±10到±100ppm。单端振荡器的最小引脚数是功率、接地和振荡器输出的三个引脚。然而，振荡器通常至少有四个引脚，以容纳输出使能或其他控制功能。差动振荡器通常封装在六针封装中。一些包含串行接口控制(如i2c)的振荡器封装在10引脚或更高引脚计数的封装中。XOs的频率稳定性通常范围从±10 ppm到±100 ppm，他们通常在以下包中提供:7050,5032,3225,2520，和2016。

dco类似于VCXO，这两种设备都允许拉频。在某些情况下，dcx有能力编程输出频率到一个更大的范围，超过有限的拉范围。dcx与vcxo的区别在于，频率是通过在串行接口(如i2c或SPI)上写入数字控制字来调整的。

DCTCXO是一种集成了DCXO的频率拉取和编程功能的TCXO。

OCXO提供温度补偿和加热，以在环境温度变化时保持振荡器几乎恒定的温度。这些器件将谐振器以及温度传感和补偿电路封装在加热的外壳内。这种温度补偿和加热使OCXO实现非常好的频率稳定性，范围从0.05 ppb到200 ppb。石英晶体OCXO的典型包装尺寸由9.7毫米× 7.5毫米至135毫米× 72毫米不等。

TCXO是一种采用温度补偿的振荡器，以补偿谐振器的频率与温度特性。这种补偿使tcxo比无补偿振荡器(xo)获得更好的频率稳定性。TCXOs频率稳定性范围为±0.05 ppm至±5ppm。这些设备用于需要精确定时参考的应用，如高性能电信和网络设备

vcxo包含一个控制电压引脚，控制输出频率在标称频率附近。频率控制的范围被称为拉范围，通常从±50ppm到±200ppm，但对于SiTime vcxo可以延伸到±3200ppm。vcxo通常用于离散抖动衰减和时钟恢复应用。

VCTCXO是一种TCXO，它包含一个控制电压引脚，允许输出频率围绕标称频率变化。VCTCXO的频率调谐范围通常为±5ppm至±25ppm。一些供应商将这些设备称为TCVCXOs。