Osciladores de cristal

Un cristal y un oscilador de cristal son dos componentes diferentes, y los equipos de compras los confunden con más frecuencia de la que a los ingenieros les gustaría. Haiben es un proveedor de componentes electrónicos con sede en Shenzhen, fundado en 2013, y los osciladores de cristal en stock forman parte de nuestra gama completa publicada junto con nuestra línea de semiconductores de marca propia Weforsemi, operada por nuestra filial de propiedad total. Esta página separa las familias de dispositivos, enumera los parámetros que los ingenieros deben indicar en una orden de compra y explica cómo pedir de la gama de cristales Weforsemi.

Cristales y osciladores de cristal: la distinción

Un cristal de cuarzo es un resonador pasivo. Por sí solo no hace nada hasta que un circuito lo excita, normalmente un amplificador oscilador integrado en un MCU, SoC o reloj IC. El cristal proporciona la referencia de frecuencia; la circuitería activa a su alrededor realiza la oscilación. Un oscilador de cristal (a menudo escrito XO) es un módulo encapsulado: un resonador más un circuito oscilador en un solo encapsulado, con un pin de alimentación y una salida de reloj. Se le da VCC y tierra, y produce una onda cuadrada.

Esa diferencia decide dónde encajan las piezas en una lista de materiales. Si la hoja de datos del MCU muestra un cristal entre dos pines con condensadores de carga, está comprando un cristal pasivo. Si la placa necesita un reloj en la entrada de un chip que no tiene oscilador propio, está comprando un módulo oscilador. Diseñar el lado pasivo implica capacidad de carga y nivel de excitación; diseñar con un módulo implica tensión de alimentación, lógica de salida y comportamiento del pin de habilitación. Nuestro artículo sobre circuitos osciladores de cristal cubre el circuito pasivo con más detalle, y vale la pena pasárselo a los nuevos ingenieros de hardware.

Especificar un cristal: frecuencia, carga, tolerancia

Tres parámetros distinguen un cristal de otro, y una orden de compra necesita los tres.

• Frecuencia — el valor nominal, generalmente expresado en MHz o en kHz para piezas de baja velocidad. Debe ser aquella para la que está cortado el resonador; no se puede sustituir 16 MHz por 12 MHz en un diseño crítico para la temporización.
• Capacidad de carga (CL) — la capacidad que el cristal espera ver entre sus terminales. Suele ser un valor de un solo dígito a dos dígitos bajos de picofaradios, y los dos condensadores externos se seleccionan en función de ella. Un cristal especificado para un valor de CL en un circuito sintonizado para otro desplaza la frecuencia. Este es el error de especificación más común que vemos en las listas de materiales de los clientes.
• Tolerancia y estabilidad en ppm — un requisito definido por el comprador. La tolerancia cubre el error de frecuencia inicial a 25 °C; la estabilidad cubre la deriva con la temperatura, más el envejecimiento con el tiempo. Ajustar cualquiera de las dos cifras reduce la gama de piezas y afecta al coste alcanzable, así que indique el requisito en lugar de optar por defecto por la cifra más estricta.

Más allá de los tres aspectos básicos, añada el rango de temperatura de funcionamiento, el contorno del encapsulado y —cuando la hoja de datos del MCU lo requiera— el nivel de excitación máximo o la ESR. Para placas que combinan temporización con almacenamiento, ayuda abastecer los dispositivos relacionados juntos; nuestra página de memoria flash serie cubre las opciones de almacenamiento no volátil, y gestión de energía ICs cubre las tensiones de alimentación sobre las que se situará un oscilador o reloj IC.

Cristales SMD y puntos de frecuencia comunes

Los cristales de montaje superficial en encapsulados cerámicos han desplazado en gran medida a los cilindros de montaje pasante en los nuevos diseños. Los encapsulados SMD se adaptan al montaje por reflujo y a la colocación automatizada, y ocupan menos área de placa, algo relevante cuando un diseño de microcontrolador tiene un resonador y poco espacio que darle. Especifique el contorno del encapsulado y la huella de las almohadillas según el plano del fabricante, y confírmelo con su patrón de almohadillas PCB antes de la liberación.

Algunos puntos de frecuencia se repiten tanto en los diseños que los compradores los piden por costumbre. Entre los valores del rango de MHz, 8, 12, 16, 24, 25 y 40 MHz se especifican comúnmente, y 32.768 kHz aparece siempre que un reloj de tiempo real divide hasta un segundo. Trate estos valores como valores que debe confirmar con su esquemático y no como una lista de existencias: la pieza correcta es la que está en su BOM, y una frecuencia alternativa no es intercambiable en una ruta de temporización. Cuando consulte, indique la frecuencia, la capacidad de carga, el requisito en ppm y el encapsulado: eso es suficiente para que cotice con precisión.

Pedir de la gama de cristales Weforsemi

Los osciladores de cristal aparecen en nuestra gama completa en stock, y los cristales forman parte de la línea Weforsemi. No publicamos aquí datos de cristales a nivel de modelo, por lo que cualquier consulta debe tratarse como una solicitud de especificación: envíe los parámetros anteriores y nuestro equipo confirmará qué se puede suministrar y con qué plazo de entrega. Para listas de materiales mixtas, los cristales pueden localizarse junto con nuestro otro stock — por ejemplo la BL25Q128G, una memoria flash serie NOR de 128 Mbit (SPI) IC en un encapsulado SOP-8 208 mil con un voltaje de funcionamiento de 2.3 V a 3.6 V, a partir de los datos de listado publicados por el fabricante.

Los clientes de PCBA pueden canalizar el mismo requisito a través de nuestro flujo de trabajo publicado: Diseño del cliente, Análisis de BOM, Abastecimiento de componentes, Fabricación de PCBA (fabricación de PCB, SMT, DIP, programación), Pruebas (pruebas internas y verificación de calidad global), Producto terminado (montaje, embalaje, soluciones personalizadas) y, por último, Entrega con entrega puntual y soporte logístico global. Nuestra línea de Soluciones de PCB y PCBA cubre el diseño personalizado de PCB, la fabricación de PCBA y el montaje de módulos para prototipos, lotes pequeños y producción en volumen. En todos los casos, el sitio web está operado por Haiben, la empresa matriz; la línea Weforsemi es producida por nuestra filial de propiedad total.

Preguntas frecuentes

¿Pueden suministrar un cristal y un oscilador de la misma fuente?

Los osciladores de cristal figuran en nuestra gama completa en stock y los cristales forman parte de la línea Weforsemi, por lo que ambos pueden aparecer en una misma consulta. Envíe la especificación de cada línea de pedido y confirmaremos la disponibilidad por separado, ya que los dos tipos de dispositivo tienen parámetros diferentes que deben coincidir.

Mi BOM solo indica una frecuencia. ¿Es suficiente para pedir?

Normalmente no. La frecuencia por sí sola no define un cristal: los requisitos de capacidad de carga, tolerancia y estabilidad, el rango de temperatura de funcionamiento y el contorno del encapsulado influyen en qué pieza es la correcta, y la capacidad de carga en particular debe coincidir con la selección de condensadores del circuito. Pida al ingeniero de diseño que complete la especificación antes de realizar el pedido.

¿Qué ocurre si una frecuencia requerida no está en su rango de stock?

Las consultas se tramitan como solicitudes de especificación. Facilite el requisito completo y nuestro equipo confirmará qué se puede suministrar y el plazo de entrega. Para proyectos PCBA, el mismo requisito puede gestionarse dentro del paso de Abastecimiento de Componentes de nuestro flujo de trabajo publicado.