【应用】EPSON可编程晶体振荡器SG-8003CG、SG-8003CE在频谱仪中的应用

2019-03-09 EPSON

频谱分析仪是生产科研人员常用的测量设备,主要用来对时域信号做频率分析,将复杂的时域信号在频率范围内进行分解,以便于对信号进行分析和测量。其系统结构原理如图1所示,测量信号经过衰减、低通滤波、低噪声放大后与中频本振信号Lo混频,然后经过中频带通滤波器、数字下变频后交给DSP(数字信号处理器)运算处理,最后经过MCU将分析结果显示并存储。


图1 频谱仪系统结构原理


MCU在频谱仪中主要负责将DSP的运算结果进行显示、存储,并响应人机界面接口的命令、管理以太网通讯和USB接口等。为了方便产品的更新换代,该部分电路通常做为一个通用单元进行设计。当频谱分析仪进行功能升级时,仅需升级前级的信号处理单元,保持该部分电路不变,可大幅减少研发成本和上市时间,同时可以保持产品的可靠性。当频谱分析仪能处理更高频率范围的信号时,产生的数据量会更多,需要MCU更快的处理速度,这时我们仅需调整晶振频率即可,如图中B所示。在此笔者推荐采用EPSON公司生产研发的可编程晶体振荡器SG-8003CGSG-8003CE。该晶振可在1MHz~166MHz范围内任意编程,仅需使用EPSON公司的专用的编程工具“SG-WritterII”将所需的输出条件、频率以及驱动电压写入到内置存储器即可,大大方便了产品的开发。其外观如图2所示。

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????图2 SG-8003CG 、SG-8003CE外观


SG-8003CG 、SG-8003CE仅尺寸上的区别: SG-8003CG尺寸2.5*2*0.7mm ,SG-8003CE尺寸3.2*2.5*1.05mm;相比之下,SG-8003CG缩小约38%的设计面积以及58%的体积,适合产品紧凑化设计;该晶振具有3类供电电压规格: 1.6V-2.2V(PE/SE)、2.2V-2.8V(PD/SD)、2.7V-3.6V(PC/SC),可匹配不同的电压的MCU;最大待机电流50uA,最大功耗15mA(125MHz~166MHz,电源电压2.2V~3.6V),最低功耗3.5mA(1MHz~25MHz,电压电压1.6V~2.2V),整体上看功耗低、发热量小;频率稳定度±50PPM,功耗低、发热量小;频率稳定度±50PPM,老化率±3PPM/每年(25℃,第一年),可长时间保证设备时钟的稳定性,有利于频谱仪的长期测量精度;SG-8003CG 、SG-8003CE工作温度范围可达-40℃~+85℃,达到工业级的温度等级,可用于苛刻的环境。

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