電圧制御水晶発振器 (VCXO) はタイミング システムに広く使用されています。しかし、最近、設計者の興味をそそる新しいプレーヤーが登場しました。プロジェクトで数値制御発振器 (NCO) に切り替える価値はあるでしょうか?
VCXO
VCXOは、周波数の極めて微細な調整に使用されます。一般的なチューニング範囲は、0 ～ 3.3Vの入力電圧範囲で数百ppm (百万分の一) 程度です。このタイプのチューニングは、VXCOを同期用のクロック ジェネレーターとして使用する場合など、出力周波数を外部リファレンスと非常に正確に一致させる必要がある場合に役立ちます。
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このクロック調整方法は、制御電圧がすでに回路の固有部分になっていることが多く、必要に応じて 発振水晶の 周波数を上下に「調整」するために使用できるため、通常は簡単に実装できます。設計者が水晶の正確なパラメータを把握していれば、 水晶発振器 では、設計サイクルの後半で電圧制御コンデンサ、 標準コンデンサ、 抵抗器 を使用して個別に電圧制御を実装することもできます。周波数を調整できる量は、水晶の抵抗と負荷容量、さらにはパッケージによって異なります。この設計では通常、水晶、調整回路、 PLL を組み合わせて、回路で使用する最終的なクロック出力を生成します。
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下士官
数値制御発振器の操作は、水晶の周りにバリキャップを配置するよりもかなり複雑です。NCOは、 マイクロコントローラ を使用してクロック パルスの立ち上がりエッジの速度を読み取り、実際の周波数を決定し、その値を参照テーブルと照合して、その周波数に最も近い正弦波の数値を生成します。 NCOの出力はデジタル値であり、 DAC を介して実行され、水晶が達成しようとしていたものに基づいて非常に正確なクロック周波数を生成します。 設計によっては、これは、より安価で精度の低い水晶を使用しながら、NCOのもう一方の端でよりクリーンなクロック信号を得ることができることを意味する場合があります。 Microsemi のような企業は、特に10G PHYのようなアプリケーションにおいて、ジッターが0.7ps RMS未満のクロックの価値を認識し、MCUと DAC を組み合わせた単一のチップを作成し、乱れたクロック信号を簡単に受け入れて、より鮮明なバージョンを出力します。
ルックアップ テーブルが事前にプログラムされており、チップ全体がすでに明確に定義されているため、顧客の負担が軽減されます。多くの設計者は、ジッターをあまり許容できないアプリケーションでも、独自のNCOソリューションを作成するよりも簡単であるため、かさばって高価なVCXOソリューションに固執してきました。これらのチップが確立され、価格が下がっている今、NCOを使用する代わりに、変動する発振器周波数を調整する言い訳はもうないかもしれません。