Wie SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren die EMV verbessern

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Was kostet den Entwickler die SoftLevel Funktion?

Nichts, denn die SoftLevel Funktion ist ein Standard-Feature von den SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren der Serien LPO, LPOP, HTLPO, WTLPO, UPO, HTLPO-AUT und WTLPO-AUT. (AUT = Automotive anhand AEC-Q100). Darüber hinaus sind diese Oszillatorserien in Standardgehäusen mit den Abmessungen von 7 mm x 5 mm, 5 mm x 3,2 mm, 3,2 mm x 2,5 mm, 2,5 mm x 2,0 mm und 2,0 mm x 1,6 mm lieferbar und können damit auf bereits vorhandene Platinenlayouts bestückt werden und damit Quarzoszillatoren sofort direkt ersetzten.

Damit das In-House Engineering der PETERMANN-TECHNIK den Kunden optimal beraten und ein Produkt anhand seines Applikationsbedarfes programmieren kann, muss der Entwickler mitteilen, welche t_rise/t_fall Zeit er in seiner Applikation akzeptieren kann. Über die Programmierung - Verlängerung der t_rise/t_fall Zeit - wird die Dämpfung der ungeraden harmonischen Oberwellen dadurch erreicht. Beim Schaltungsdesign für die SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren empfehlen die Spezialisten der Petermann-Technik die Verwendung einer Entkoppelungskapazität von 0,1 µF zwischen den Pins Supply Voltage und Ground. Dadurch werden die Einflüsse der eingespeisten Versorgungsspannung deutlich minimiert.

Bildergalerie

Bild 2: Flankenverlauf eines normalen LVCMOS-Rechtecksignals (rote Line) im Vergleich zu einem SoftLevel-LVCMOS-Ausgangssignal (blaue Line). Deutlich zu sehen ist, dass die SoftLevel-Funktion die Kanten des Rechtecksignals abrundet und so die harmonischen Oberwellen deutlich reduziert. (Bild: Petermann-Technik)

Bild 3: EMV-Reduktion in Relation zu der längeren Periodendauer. (Bild: Petermann-Technik)

Weitere Vorteile der SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren

Die SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren der oben genannten Serien sind auch mit einem Versorgungsspannungsbereich von 2,25 bis 3,63 V_DC lieferbar. Innerhalb dieses V_DD-Bereiches können die Oszillatoren mit jeder x-beliebigen Versorgungsspannung (z.B. 2,5 V_DC±10%, 2,8 V_DC±10%, 3,0 V_DC±10% oder 3,3 V_DC ±10%) betrieben werden. Damit muss der Produktentwickler nur noch einen Oszillator für vier klassische Versorgungsspannungen qualifizieren.

Dieses Standard-Feature spart dem Entwickler viel Geld in der Bauteilequalifizierung und dem Supply Chain Manager viel Geld in der Beschaffung, Verwaltung und der Lagerung von deutlich weniger Bauteilen. Größere Mengen eines Bauteiles ergeben zudem einen günstigeren Preis. Selbstverständlich ist die beschriebene SoftLevel-Funktion auch für den V_DD-Bereich von 2,25 bis 3,63 V_DC als Standard-Feature möglich.

Darüber hinaus verfügen die SMD-Silizium-Clock-Oszillatoren standardmäßig über sehr genaue Frequenztoleranzen, zum Beispiel ±20ppm@–40/85 °C, ±30ppm@–40/105 °C und ±50ppm@–40/125 °C. Selbstverständlich sind auch AEC-Q100-kompatible Oszillatoren (HTLPO-AUT und WTLPO-AUT) mit all den beschriebenen Features lieferbar.

Fazit

Durch einfache und kostenlose Anpassung von t_rise und t_fall des Ausgangssignals kann mittels der beschriebenen SoftLevel-Funktion das EMV-Verhalten von SMD-Clock-Oszillatoren deutlich verbessert werden, sodass der Entwickler nicht mehr durch teure Maßnahmen das EMV-Verhalten seiner Applikation verbessern muss. Die SMD-Silikon-Clock-Oszillatoren können sofort auf bestehende Platinenlayouts bestückt werden. Durch den V_DD-Bereich von 2,25 bis 3,63 V_DC und die sehr engen Standard-Frequenztoleranzen kann zudem sehr viel Geld in der Bauteilequalifizierung, -beschaffung, -verwaltung und der -lagerung eingespart werden.

* Roland Petermann ist Geschäftsführender Gesellschafter der Petermann-Technik GmbH in Landsberg am Lech.

Artikelfiles und Artikellinks

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Link: Beitrag im Original lesen: ELEKTRONIKPRAXIS Ausg. 12/2016 kostenlose ePaper-Version

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Stand: 08.12.2025

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