在日前的媒體發(fā)布會(huì )上,SiTime公司的營(yíng)銷(xiāo)執行副總裁Piyush Sevalia就已經(jīng)與媒體朋友們分享了SiTime時(shí)鐘產(chǎn)品的優(yōu)越性能以及全新MEMS時(shí)序解決方案產(chǎn)品Emerald Platform™。
他表示,不論是過(guò)去、現在還是將來(lái),時(shí)鐘領(lǐng)域有四個(gè)非常重要的參數。即:頻率穩定性、相位抖動(dòng)、阿倫方差、尺寸。SiTime時(shí)鐘產(chǎn)品在這四個(gè)參數上均有出色的表現,相關(guān)性能都有非常大的提升。詳見(jiàn)下圖:
圖1時(shí)鐘領(lǐng)域四個(gè)重要參數
SiTime未來(lái)將持續開(kāi)拓5G、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。5G時(shí)代對時(shí)鐘的方案及產(chǎn)品有了新的要求,屆時(shí)帶寬將增加100倍,射頻增加10倍,同時(shí)還要能承受高壓力環(huán)境,比如:振動(dòng)、氣流、高溫環(huán)境等。移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將更注重,小型化、電動(dòng)化等,對終端的要求也需要更持久的可靠性。車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的超級計算機、人工智能、全面感知,帶來(lái)的高壓力對時(shí)鐘產(chǎn)抵御沖擊、振動(dòng)、溫度方面的能力更加嚴苛。Piyush表示,上述領(lǐng)域都將是SiTime MEMS計時(shí)產(chǎn)品和方案的目標領(lǐng)域。
基于5G基礎設施,SiTime推出了業(yè)界首款 MEMS 恒溫振蕩器 (OCXO)——Emerald 平臺,該平臺在時(shí)序中提供的性能是石英類(lèi)產(chǎn)品所無(wú)法比肩的。據了解,基于石英的 OCXO 對諸如振動(dòng)、溫度變化和沖擊等環(huán)境壓力因素極為敏感,這會(huì )降低網(wǎng)絡(luò )性能、減少正常運行時(shí)間,并影響任務(wù)關(guān)鍵型服務(wù),如自動(dòng)駕駛輔助系統 (ADAS)。SiTime 的 Emerald OCXO 解決了上述難題,保證所有的通信網(wǎng)絡(luò )可靠運行。
SiTime 首席執行官 Rajesh Vashist 表示:“時(shí)序可能是 5G 系統中最大的潛在故障點(diǎn),并可能影響性能、可靠性和營(yíng)收。5G 時(shí)序對系統 OEM 廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)復雜的挑戰,因此需要一種新的方法,那就是超越目前使用的傳統的組件級方法。為了解決這一大挑戰,SiTime 率先采用系統方法 Emerald,通過(guò)將 SiTime 革命性的 MEMS 與可編程模擬、創(chuàng )新型封裝和高性能算法相結合,創(chuàng )造了一種全新的解決方案,與目前提供的解決方案相比,其性能提升高達 20 倍。
精準計時(shí)是5G基礎架構的核心,5G服務(wù)需要在任何條件下都能實(shí)現穩定、可靠的計時(shí)。5G對計時(shí)服務(wù)的要求滿(mǎn)足:130納秒無(wú)線(xiàn)對無(wú)線(xiàn)精準性,時(shí)鐘不能出現故障,簡(jiǎn)單的小型系統,穩定的時(shí)鐘性能等,這些性能都在Emerald平臺上可以得到體現。
此外,Emerald MEMS OCXO還解決了石英 OCXO 的可用性難題。一般情況下,OCXO 在布局時(shí)需要遠離壓力因素,導致布線(xiàn)復雜性增加和潛在的信號完整性問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題,設計人員也嘗試使用專(zhuān)門(mén)的塑封型 OCXO 蓋進(jìn)行熱隔離,但這會(huì )增加制造步驟和生產(chǎn)復雜性。Emerald MEMS OCXO 消除了所有這些問(wèn)題:它們簡(jiǎn)化設計、縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、加速營(yíng)收,同時(shí)提升系統性能。
SiTime 的 Emerald 平臺 MEMS OCXO通過(guò)使用可編程模擬架構,Emerald OCXO 可提供 1 到 220MHz 范圍內任意頻率,確??蛻?hù)能為自己的應用選擇最佳頻率。此外,該器件還提供 LVCMOS 和限幅正弦波兩種輸出類(lèi)型,以實(shí)現最佳板性能。在不久的將來(lái),Emerald OCXO 將提供更廣闊的工作溫度范圍(-40 到 +95°C,-40 到 +105°C)和用于系統內編程的 I2C 串行接口。
Emerald 平臺 SiT5711 OCXO 和 SiT5712 OCXO 的主要規格
所有對比都是相對于基于石英的Stratum 3E OCXO
ΔF/ΔT 動(dòng)態(tài)穩定性:±50ppt/°C 典型(ppt = 兆分之一)
阿倫方差 (ADEV):有氣流情況下 2e-11
PCB 布局不受限
熱隔離無(wú)需機械屏蔽
片上穩壓器,無(wú)需外部 LDO 或鐵氧體磁珠
耐潮濕
圖2 Emerald MEMS OCXO上市日期
現在SiTime已經(jīng)可以為符合條件的客戶(hù)提供 Emerald MEMS OCXO SiT5711/12 樣品。將于 2019 年 2 季度正式投產(chǎn),并通過(guò) Digi-Key 和 Mouser 等目錄分銷(xiāo)商供貨。另外,SiT5701/02將于2019年Q2出樣片,2019年Q3正式投產(chǎn); SiT5731/32將于2019年Q2出樣片,2019年Q3正式投產(chǎn)。