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首頁晶振新聞 MEMS試圖侵入石英晶體振蕩器領域

MEMS試圖侵入石英晶體振蕩器領域

來源:http://www.jjahid.co 作者:康比電子 2019年07月18
    關于誰將提供所有電子系統正常運行所需的穩定時間基礎的爭論仍在繼續.MEMS技術一直在發展得越來越廣泛和能力,它仍然希望取代石英晶振,這是主要的IC定時器件.根據最新的Gartner報告,市場趨勢:基于MEMS的定時控制器仍在追蹤先進通信設備中的晶體振蕩器插槽,SergisMushell和SteveOhr,主要和研究分析師(分別),"微機電基于系統的振蕩器有望從價值35億美元的基于石英晶體振蕩器的時序控制市場中獲取股票.MEMS供應商正在推廣更小尺寸和更低功耗,但穩定性問題將限制MEMS對高頻應用的滲透."
消費者入侵
    其中一個攻擊點是消費者市場,新型個人設備為MEMS入侵提供了灘頭陣地.以MEMS振蕩器先驅SiTime為例,采用32kHzSiT15xx系列振蕩器(圖1).去年推出的這些設備是第一款專為移動和可穿戴電子產品設計的基于MEMS的振蕩器,如手機,平板電腦,活動追蹤器,智能手表,GPS模塊和物聯網(IoT).
圖1:SiTime的SiT15xx系列
    據該公司稱,這些MEMS振蕩器的尺寸縮小了85%,功耗降低了50%,可靠性比傳統石英晶體振蕩器產品高15倍.SiTime營銷執行副總裁PiyushSevalia指出,新的振蕩器"使我們的客戶能夠實現產品差異化并增加收入",這使得他們被設計成大批量移動和可穿戴設計.
    對于消費類應用,振蕩器的工廠可編程范圍為1Hz至32kHz,室溫下的頻率容差為10ppm,穩定性在-40°至+85°C范圍內為100ppm,均為1.5x0.8毫米CSP或2012貼片晶振DFN封裝.此外,它們通常從1.2到3.63V的電源(例如紐扣電池或超級電容器)僅消耗900nA,從而有助于為移動電話提供更長的電池壽命.
第二款前端
    Long以其基于水晶的產品而聞名,Micrel去年收購了另一家MEMS振蕩器先驅Discera.當時,Micrel董事長兼首席執行官RayZinn,指出"收購Discera大大增強了Micrel對時序市場的滲透,并為進一步增長提供了強大的基于MEMS的平臺."Micrel已經擁有MEMS經驗,為其代工廠客戶制造了15年的MEMS器件.Zinn
補充說:"Discera技術團隊為Micrel提供知識產權和技術知識,不僅可以開發基于MEMS的定時器件,還可以開發其他類型的MEMS器件."

圖3:TXC的7N系列
    Micrel推出DSC400,基于Dicera開發的無晶振技術的四輸出時鐘發生器.該發生器首次在基于MEMS的定時產品中使用Micrel的PureSilicon技術,據稱可提供出色的抖動和穩定性,同時還具有額外的器件功能.
    值得注意的是,該器件起價為3.90美元,主要面向各種高頻應用,包括通信網絡(以太網1G,10GBASE-T/KR/LR/SR和FCoE),存儲區域網絡(FC,SATA),SAS,FTTHEPON,10G-EPON,GPON和10G-PON),以及;HD/SD/SDI視頻和監控,僅舉幾例.Micrel定時和通信業務集團副總裁RamiKanama表示,DSC400依賴于集成MEMS諧振器而非外部晶體"通過在寬溫度范圍內實現嚴格的頻率穩定性來提高性能和可靠性.此外,它具有很高的抗沖擊和振動性能,可以減緩老化速度,從而大大提高系統的產品壽命."
    2.3至460MHz器件的RMS相位抖動通常小于1ps,高穩定性選項為±25和±50ppm;電源噪聲抑制為-50dBc.器件的四個輸出中的每一個可以獨立地配置用于LVPECL,LVDS,HCSL或LVCMOS格式.具有高抗沖擊/抗振動和溫度穩定性,5032晶振(20QFN)器件符合軍用標準MIL-STD-88和汽車標準AEC-Q100.
    但石英絕不會放棄這個市場.臺灣晶技7N系列Stratum-3溫補晶振(TCXO)也旨在通過提供卓越的性能來實現網絡連接.頻率為10到52MHz的7N系列(圖3)在基站,小型蜂窩網絡和智能電網等應用中具有高穩定性,需要在溫度范圍內具有±0.28或±0.14-ppm頻率穩定性的參考時鐘,以及出色的短期和長期性能頻率穩定性.事實上,TXC表示7N系列可以在20年內實現±4.6ppm的自由運行穩定性.
長期的高頻穩定性.
    為確保性能,零件經過100%溫度測試,短期穩定性測試和電氣測試.該振蕩器采用7050貼片晶振封裝,采用2.7至5.5V電源供電,支持CMOS或限幅正弦波輸出.

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