Oscillateurs à quartz

Un quartz et un oscillateur à quartz sont deux composants différents, et les équipes achats les confondent plus souvent que les ingénieurs ne le souhaiteraient. Haiben est un fournisseur de composants électroniques basé à Shenzhen, fondé en 2013, et les oscillateurs à quartz en stock figurent dans notre gamme complète publiée aux côtés de notre ligne de semi-conducteurs de marque propre Weforsemi, exploitée par notre filiale détenue intégralement. Cette page distingue les familles de dispositifs, énumère les paramètres que les ingénieurs doivent indiquer sur un bon de commande et explique comment commander dans la gamme de quartz Weforsemi.

Quartz et oscillateurs à quartz : la distinction

Un quartz est un résonateur passif. Seul, il ne fait rien tant qu'un circuit ne le pilote pas — généralement un amplificateur d'oscillateur intégré au sein d'un MCU, d'un SoC ou d'une horloge IC. Le quartz fournit la référence de fréquence ; les circuits actifs qui l'entourent réalisent l'oscillation. Un oscillateur à quartz (souvent noté XO) est un module encapsulé : un résonateur plus un circuit d'oscillateur dans un seul boîtier, avec une broche d'alimentation et une sortie d'horloge. Vous le raccordez à VCC et à la masse, et il produit une onde carrée.

Cette différence détermine où les pièces se situent dans une nomenclature. Si la fiche technique du MCU indique un quartz entre deux broches avec des condensateurs de charge, vous achetez un quartz passif. Si la carte a besoin d'une horloge à l'entrée d'une puce qui n'a pas d'oscillateur propre, vous achetez un module oscillateur. Concevoir le côté passif implique la capacité de charge et le niveau d'attaque ; concevoir avec un module implique la tension d'alimentation, la logique de sortie et le comportement de la broche d'activation. Notre article sur les circuits d'oscillateur à quartz traite plus en détail du circuit passif, et mérite d'être transmis aux nouveaux ingénieurs matériel.

Spécifier un quartz : fréquence, charge, tolérance

Trois paramètres distinguent un quartz d'un autre, et un bon de commande les exige tous.

• Fréquence — la valeur nominale, généralement exprimée en MHz ou en kHz pour les pièces basse vitesse. Elle doit correspondre à la découpe du résonateur ; vous ne pouvez pas substituer 16 MHz à 12 MHz dans une conception critique pour la synchronisation.
• Capacité de charge (CL) — la capacité que le quartz s'attend à voir à ses bornes. Il s'agit généralement d'une valeur en picofarads à un ou deux chiffres, et les deux condensateurs externes sont choisis en fonction de celle-ci. Un quartz spécifié pour une valeur CL dans un circuit accordé pour une autre décale la fréquence. C'est l'erreur de spécification la plus courante que nous voyons sur les nomenclatures clients.
• Tolérance et stabilité en ppm — une exigence définie par l'acheteur. La tolérance couvre l'erreur de fréquence initiale à 25 °C ; la stabilité couvre la dérive en température, plus le vieillissement dans le temps. Resserrer l'un ou l'autre chiffre réduit la gamme de pièces et affecte le coût atteignable, donc indiquez l'exigence plutôt que de retenir par défaut la valeur la plus stricte.

Au-delà des trois bases, ajoutez la plage de température de fonctionnement, le contour du boîtier et — lorsque la fiche technique du MCU l'exige — le niveau d'attaque maximal ou l'ESR. Pour les cartes qui associent synchronisation et stockage, il est utile d'approvisionner les dispositifs associés ensemble ; notre page mémoire flash série couvre les options de stockage non volatil, et gestion de l'alimentation ICs couvre les rails sur lesquels un oscillateur ou une horloge IC sera monté.

Quartz SMD et points de fréquence courants

Les quartz à montage en surface en boîtier céramique ont largement supplanté les cylindres traversants dans les nouvelles conceptions. Les boîtiers SMD conviennent à l'assemblage par refusion et au placement automatisé, et ils occupent moins de surface de carte — pertinent lorsqu'une conception de microcontrôleur a un résonateur et peu d'espace à lui consacrer. Spécifiez le contour du boîtier et l'empreinte des pads à partir du dessin du fabricant, et confirmez-la par rapport à votre empreinte PCB avant la validation.

Certains points de fréquence reviennent si souvent dans les conceptions que les acheteurs les demandent par habitude. Parmi les valeurs de la gamme MHz, 8, 12, 16, 24, 25 et 40 MHz sont couramment spécifiés, et 32.768 kHz apparaît partout où une horloge temps réel divise jusqu'à une seconde. Considérez ces valeurs comme à confirmer par rapport à votre schéma plutôt que comme une liste en stock : la bonne pièce est celle de votre BOM, et une fréquence alternative n'est pas interchangeable dans un chemin de synchronisation. Lors de votre demande, indiquez la fréquence, la capacité de charge, l'exigence en ppm et le boîtier — c'est suffisant pour que nous établissions un devis précis.

Commander dans la gamme de quartz Weforsemi

Les oscillateurs à quartz figurent dans notre gamme complète en stock, et les quartz font partie de la ligne Weforsemi. Nous ne publions pas ici de données de quartz au niveau des modèles ; considérez donc toute demande comme une demande de spécification : envoyez les paramètres ci-dessus et notre équipe confirmera ce qui peut être fourni et sous quel délai de livraison. Pour les nomenclatures mixtes, les quartz peuvent être approvisionnés parallèlement à nos autres stocks — par exemple le BL25Q128G, une mémoire flash série NOR de 128 Mbit (SPI) IC dans un boîtier SOP-8 208 mil avec une tension de fonctionnement de 2.3 V à 3.6 V, d'après les données publiées par le fabricant.

Les clients PCBA peuvent suivre la même exigence via notre flux de travail publié : Conception client, Analyse de la BOM, Approvisionnement en composants, Fabrication PCBA (fabrication de PCB, SMT, DIP, programmation), Tests (tests internes et vérification qualité mondiale), Produit fini (assemblage, conditionnement, solutions personnalisées), puis Livraison avec livraison à temps et support logistique mondial. Notre ligne de solutions PCB & PCBA couvre la conception personnalisée de PCB, la fabrication PCBA et l'assemblage de modules pour les prototypes, les petites séries et la production en volume. Dans tous les cas, le site web est exploité par Haiben, la société mère ; la ligne Weforsemi est produite par notre filiale détenue intégralement.

Questions fréquentes

Pouvez-vous fournir un quartz et un oscillateur à partir de la même source ?

Les oscillateurs à quartz sont listés dans notre gamme complète en stock et les quartz font partie de la ligne Weforsemi, donc les deux peuvent figurer sur une même demande. Envoyez la spécification pour chaque ligne d'article et nous confirmerons la disponibilité séparément, car les deux types de dispositifs ont des paramètres différents à faire correspondre.

Ma BOM ne donne qu'une fréquence. Est-ce suffisant pour commander ?

Pas habituellement. La fréquence seule ne définit pas un quartz : la capacité de charge, les exigences de tolérance et de stabilité, la plage de température de fonctionnement et le contour du boîtier influent tous sur le choix de la pièce correcte, et la capacité de charge en particulier doit correspondre à la sélection des condensateurs du circuit. Demandez à l'ingénieur de conception de compléter la spécification avant de commander.

Que faire si une fréquence requise ne figure pas dans votre plage en stock ?

Les demandes sont traitées comme des demandes de spécification. Fournissez l'exigence complète et notre équipe confirmera ce qui peut être fourni et le délai de livraison. Pour les projets PCBA, la même exigence peut être traitée dans le cadre de l'étape d'approvisionnement en composants de notre flux de travail publié.