杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

Release time：2025-01-16
author：AMEYA360
source：杭晶电子
reading：1132

　　电声学回放系统中负责数模转换的核心元件就是DAC芯片。自上世纪70年代，开始有了单片集成电路(IC)的DAC，从此开启了DAC的芯片时代。

　　1、AKM

　　AKM是日本的芯片制造商(Asahi Kasei Microdevices Corporation)，除了大家所熟知的TCXO芯片外，它的音频解码芯片也是顶级的。目前，AKM推出了调制(AK4191)和解码(AK4499EX)分离的方案，引入了异步模式选项。在AK4191中通过安置FIFO(先进先出)存储器来进行音频信号速率和本地速率不同步时数据的缓冲，从而实现异步连续播放，这样就与音频信号解耦，其Jitter(抖动)的影响仅取决于本地晶振的性能。用这个AK4191+AK4499EX的方案来取代先前的AK4499芯片有明显的优势，前者虽然是2通道设计而性能上却达到了后者4通道的水平，且价格更低。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　2、ESS

　　ESS也推出了较多的新品，如ES9017、ES9027PRO、ES9039PRO等，提高音频性能的同时更省耗电;有些集成了MQA渲染器，如ES9068A、ES9039MPRO等，用于硬件直接解码MQA格式音频信号;另一些增加了I/V(电流电压)转换和线路驱动模块，如ES9080、ES9033等，增加了集成度同时可降低整机PCB面积和复杂度。ESS高端DAC芯片大都具备异步模式和Jitter(抖动)消除电路。

　　3、CL

　　与此同时，CL推出新品CS4302P/04P/08P，分别为2通道、4通道和8通道的芯片，支持PCM32位768Hz和DSD512，性能比上代有大幅度的提高。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　飞秒双晶振在发烧解码器和播放器当中的应用

　　目前发烧级DAC和播放器不约而同的选用两颗高精度、超低相噪和抖动的晶振，频率分别是45.1584MHz和49.152MHz。

　　45.1584MHz的晶振，对应44.1kHz、88.2kHz、176.4kHz和352.8kHz的曲目;

　　49.152MHz的晶振，对应48kHz、96kHz、192kHz和384kHz的曲目;

　　不同编码频率的曲目通过不同的晶振进行整数倍的处理，绕过了分数转换，为HIFI音质提供了保障。

　　飞秒晶振的优秀表现

　　对于音频用晶振，业界通常使用10-1MHz的积分上下限，而通讯用晶振常常关注12kHz-20MHz带宽内的表现。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　现在在高端随身HiFi播放器中被广泛应用的杭晶“飞秒晶振”CO22H4-49.152-33KDTST-LJ和CO22H4-45.1584-33KDTST-LJ中，我们给出了这两种积分带宽下的Jitter值， 10kHz-1MHz的Jitter值只有不到100fs。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　超低抖动晶振的应用，使音频数据上的抖动和失真显著降低，声音精准还原，细节纤毫毕现。

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杭晶电子：实现OCXO超低相位噪声的关键技术
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杭晶电子：实现OCXO超低相位噪声的关键技术

　　实现OCXO超低相位噪声的关键技术　　恒温晶体振荡器(OCXO)在精密计时领域具有不可替代的地位，其卓越性能源于对相位噪声的系统性控制。要达成这一目标，需要从材料选择、电路设计到环境控制的全方位优化。以下是实现超低相位噪声的六个关键技术方向。　　核心技术要素：　　一、精确的温度管理　　通过双层恒温槽结构，将晶体温度稳定在其温度拐点(通常75-85℃)，将环境温度波动的影响降至原来的1/100以下。这种精密的温控机制有效阻断了热致相位噪声的产生路径。　　二、晶体材料的优化　　采用应力消除型SC切晶体替代传统AT切晶体，配合离子刻蚀工艺，使晶体本征Q值提升30%以上。这种改进直接将1/f噪声基底降低了6-8dB。　　三、电路架构的创新　　通过共基极振荡电路拓扑结构，配合低噪声JFET器件，有效将电源噪声贡献度抑制在-170dBc/Hz以下。对称差分布局更进一步抑制了共模噪声的引入。　　四、机械结构的精心设计　　采用多级隔振安装系统，结合有限元分析优化的外壳结构，使OCXO对外部机械振动的敏感度降低了20dB。这种设计特别适用于航空、车载等高振动环境。　　五、电源系统的净化　　集成三级稳压架构：预稳压、线性稳压及有源滤波，将电源抑制比(PSRR)提升至80dB。同时采用自主开发的AM-PM转换补偿技术，有效抑制了电源波动引起的相位扰动。　　六、输出信号的优化　　在输出级集成可调带阻滤波器，针对2次、3次谐波提供40dB以上的抑制能力。自适应阻抗匹配网络确保了在整个工作温度范围内输出信号的纯净度。　　关键性能指标：　　在实际应用中，采用这些技术的OCXO产品可实现：　　-140dBc/Hz@100Hz　　-160dBc/Hz@1kHz　　-180dBc/Hz@10kHz　　典型应用场景：　　这些技术进步使得OCXO在以下领域发挥关键作用：　　5G/6G基站的毫米波相位同步　　合成孔径雷达的信号生成　　深空探测器的精密测距　　量子计算系统的时钟分配　　技术发展趋势：　　当前OCXO技术正朝着更高集成度、更低功耗的方向发展。基于MEMS技术的微型恒温槽、硅基晶体谐振器等创新方案正在突破传统OCXO的性能边界。人工智能辅助的温度控制算法也开始应用于新一代产品中，实现了更精准的温度跟踪和更快的启动时间。　　通过上述技术的协同优化，现代OCXO已经能够在严苛的环境条件下提供接近理论极限的相位噪声性能，为尖端科技应用提供了可靠的频率基准。
2025-11-21 16:31 reading：299
杭晶电子：普通晶体振荡器到温补晶振与恒温晶振的演变之路
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杭晶电子：普通晶体振荡器到温补晶振与恒温晶振的演变之路

　　普通晶体振荡器向温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)的演变，勾勒出人类在不同应用环境下对更高频率稳定度与精准控制的持续追求。　　1921年，沃尔特·盖顿·卡迪发现石英晶体可作谐振器，标志着普通晶体振荡器的诞生。尽管其频率准确性较早期振荡器显著提升，却容易受温度变化影响，导致频率漂移。　　随着电信、军事等领域对振荡器稳定性的要求日益提高，温补晶振(TCXO)应运而生。TCXO 内部配备补偿电路，借助热敏电阻等温度感应元件实时调整输出频率，有效抑制因温度变化引起的频率偏差，从而在不同温度条件下保持更稳定的频率输出。　　而在对精度要求更高的应用场景中，恒温晶振(OCXO)逐渐发展成熟。0CXO 将晶体置于精密控制的恒温槽内，使晶体始终在恒定温度下工作，大幅削弱外界温度波动对频率的影响。因此，OCX0 的频率稳定度显著优于普通晶体振荡器与 TCXO，同时还具备优异的长期稳定性与低相位噪声特性。　　这一技术演进历程，源自高端电子系统对准确性、稳定性与频率控制可靠性不断提升的需求，目标在于使振荡器能够适应更复杂苛刻的工作环境，满足卫星通信、全球定位系统(GPS)及高速数字网络等关键应用的严苛要求。　　近年来，技术仍在不断创新:双恒温晶振(DOCXO)进一步提升了稳定度;集成数字补偿技术不断融入TCXO与 OCXO，优化其性能表现;微机电系统(MEMS)技术也为晶振的微型化与性能突破开辟了新路径。
2025-10-24 16:45 reading：386
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2025-07-28 11:32 reading：544
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2025-07-14 11:07 reading：569
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