晶振官方博客
更多>>TCXO Oscillator的Elite時(shí)鐘平臺(tái)工作原理
來源：http://www.wftv100.com 作者：康華爾電子 2019年07月30
Elite是什么?
Elite是一個(gè)專為精準(zhǔn)TCXO、VCXO與低抖動(dòng)振蕩器器件建造的創(chuàng)新MEMS時(shí)鐘平臺(tái).該平臺(tái)充分利用了SITIME晶振公司的具有Turbo Compensation™功能的獨(dú)特Dual MEMS™架構(gòu).基于Elite的精準(zhǔn)Super-TCXO和振蕩器,面向高性能應(yīng)用,如電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中解決存在很久的計(jì)時(shí)問題.即使是在環(huán)境壓力下,Elite產(chǎn)品也能提供最穩(wěn)定的時(shí)鐘.借助SiTime公司的Elite平臺(tái),電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在現(xiàn)實(shí)工作條件下提供其最高的性能,最佳的可靠性和最高質(zhì)量的服務(wù).
Elite如何工作?
Elite平臺(tái)結(jié)合了世界上最精確的溫度傳感器,具有專門的溫度補(bǔ)償方案和低噪聲頻率合成器來提供卓越的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、超低抖動(dòng)、寬帶率范圍和可程序設(shè)計(jì)性能.
2.達(dá)到100％熱耦合的Dual MEMS溫度感應(yīng)功能,溫度跟蹤性能提升40倍,確保在氣流和溫度急劇變化的情況下器件能夠發(fā)揮最佳性能.
3.具備片上穩(wěn)壓器的高度集成混合信號(hào)電路,一個(gè)TDC(溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換器)與提供5倍更好的抗電源噪聲性能和30uK的溫度分辨率(是石英溫度分辨性能的10倍),并且支持低噪聲0.23ps抖動(dòng)的1至700MHz之間任意頻率的PLL.
哪些市場(chǎng)會(huì)從Elite產(chǎn)品中受益?
Elite產(chǎn)品理想適用于網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)和電信(NSST)設(shè)備使用.Elite晶振產(chǎn)品也非常適合用于其他高可靠性的應(yīng)用,如測(cè)試用儀器儀表、智能電網(wǎng)、汽車ADAS的高精度GNSS/GPS定位、航空電子設(shè)備、測(cè)繪及精確農(nóng)業(yè).
Elite的市場(chǎng)有多大?
Elite平臺(tái)針對(duì)NSST應(yīng)用.所有頻率控制產(chǎn)品,如諧振器(X、XTAL)和振蕩器(XO、VCXO、TCXO、OCXO、特種振蕩器),即在NSST采用器件的有效市場(chǎng)總額(TAM),超過15億美元.
隨著Elite平臺(tái)的推出,將發(fā)布哪些產(chǎn)品?
Elite平臺(tái)發(fā)布的四個(gè)產(chǎn)品系列包括:
精準(zhǔn)Super-TCXO是專為無線、有線和時(shí)間同步的應(yīng)用設(shè)計(jì)的器件;
至220MHz,±0.1ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;適用于GNSS、工業(yè)和汽車應(yīng)用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;
用于10G/40G/100G應(yīng)用的超低抖動(dòng)差分晶振.10至700MHz,0.1ps抖動(dòng)的以太網(wǎng),+95℃;
用于RF無線電、視頻廣播、無線中繼器、和其他工業(yè)應(yīng)用的高溫,高可靠性的差分VCXO.10至700MHz,0.1ppb/g抗振性,+105C,寬廣的拉動(dòng)范圍±25ppm至±3600ppm.
基于Elite產(chǎn)品的關(guān)鍵差異化因素是什么?
每個(gè)Elite系列都為其目標(biāo)應(yīng)用提供了獨(dú)到的差異化因素.
Elite產(chǎn)品與SiTime公司現(xiàn)有的產(chǎn)品組合如何定位?
最初發(fā)布的Elite產(chǎn)品面向NSST(網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、電信),汽車及高精度GNSS和測(cè)試儀器應(yīng)用中的MEMS時(shí)鐘.精度值為±0.1ppm的Super-TCXO溫補(bǔ)晶振將MEMS精準(zhǔn)振蕩器的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,面向系統(tǒng)級(jí)性能文件要求高的動(dòng)態(tài)性能與Stratum-3合規(guī)應(yīng)用,如小基站、IEEE1588、以太網(wǎng)同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業(yè)和汽車GNSS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定可靠性和性能要求.即使是常見環(huán)境壓力情況下,這些產(chǎn)品能夠使定位更加準(zhǔn)確,衛(wèi)星信號(hào)捕獲更迅速.
Elite超低抖動(dòng)差分振蕩器是對(duì)我們現(xiàn)有差分產(chǎn)品的一種補(bǔ)充,其目標(biāo)客戶為那些面向0.1到0.3ps抖動(dòng)的高速數(shù)據(jù)通信用戶.耐高溫,高可靠性的EliteVCXO目標(biāo)應(yīng)用包括:無線中繼器、CMTS(電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng))和廣播系統(tǒng),而SiTime公司現(xiàn)有的VCXO主要針對(duì)于音訊和工業(yè)應(yīng)用.
哪些應(yīng)用會(huì)從Elite產(chǎn)品中受益?
出色的動(dòng)態(tài)性能和整體環(huán)境穩(wěn)健性使Elite的Super-TCXO和有源晶振理想適用于網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)和電信(NSST)高可靠性的應(yīng)用.這些應(yīng)用的實(shí)例包括:
1.受急劇溫度變化影響的戶外設(shè)備
2.采用風(fēng)扇散熱,并面臨不可預(yù)知的氣流波動(dòng)的系統(tǒng)
3.受強(qiáng)烈振動(dòng)影響的桿式安裝或路旁系統(tǒng)
4.因電路板彎曲和彎折影響容易發(fā)生丟包的數(shù)據(jù)中心和總部辦公室(CO)
5.使用具有三分之一功耗,二分之一尺寸的和更大可靠性的OCXO晶振取代IEEE1588系統(tǒng)的情況,Elite的產(chǎn)品同時(shí)也非常適合如基于GNNS-ADAS以及建筑和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)高精度定位的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用.
Elite平臺(tái)和產(chǎn)品取得了哪些行業(yè)第一?
以下是Elite產(chǎn)品率先實(shí)現(xiàn)的目標(biāo).
105°C運(yùn)行溫度下,10C/min溫度變化時(shí)±0.1ppm的穩(wěn)定性,OCXO級(jí)別的頻率溫度斜率(ΔF/ΔT),±1至±5ppb,使EliteSuper-TCXO晶振在IEEE1588應(yīng)用中能夠取代OCXO.在氣流和溫度擾動(dòng)的情況下,能夠保持同水平的ADEV和漂移規(guī)格(TDEV和MTIE)分辨率為0.1ppb的I2C接口和數(shù)字頻率調(diào)諧,提高了調(diào)整精度,并減少了對(duì)外部組件的需求(無需外部DAC).
消除對(duì)專用LDO的需求(Elite振蕩器可以共享電路板上的任何開關(guān)電源,降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)),徹底消除可能會(huì)導(dǎo)致掉線或鏈路損耗的任何活動(dòng)驟降和/或微跳,保持±0.1ppm的穩(wěn)定性的同時(shí),能夠輸出1MHz至220MHz之間的任何頻率,SOIC-8引線封裝,提供更優(yōu)秀的抗沖擊和抗振動(dòng)性能,最好的焊點(diǎn)可靠性,可以實(shí)現(xiàn)低成本的的視覺和/或光學(xué)檢查,0.23ps的抖動(dòng)與在最小3.2x2.5mm封裝下的LVPECL、LVDS或HCLS輸出,可作為小尺寸應(yīng)用如SFP模塊高頻,低抖動(dòng)時(shí)鐘參考.
Elite是一個(gè)專為精準(zhǔn)TCXO、VCXO與低抖動(dòng)振蕩器器件建造的創(chuàng)新MEMS時(shí)鐘平臺(tái).該平臺(tái)充分利用了SITIME晶振公司的具有Turbo Compensation™功能的獨(dú)特Dual MEMS™架構(gòu).基于Elite的精準(zhǔn)Super-TCXO和振蕩器,面向高性能應(yīng)用,如電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中解決存在很久的計(jì)時(shí)問題.即使是在環(huán)境壓力下,Elite產(chǎn)品也能提供最穩(wěn)定的時(shí)鐘.借助SiTime公司的Elite平臺(tái),電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在現(xiàn)實(shí)工作條件下提供其最高的性能,最佳的可靠性和最高質(zhì)量的服務(wù).
Elite如何工作?
Elite平臺(tái)結(jié)合了世界上最精確的溫度傳感器,具有專門的溫度補(bǔ)償方案和低噪聲頻率合成器來提供卓越的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、超低抖動(dòng)、寬帶率范圍和可程序設(shè)計(jì)性能.
Elite平臺(tái)的三個(gè)關(guān)鍵要素包括:
1.穩(wěn)健、可靠、成熟的Temp FlatMEMS™能夠消除活動(dòng)驟降,其抗振動(dòng)性能優(yōu)于石英晶體振蕩器30倍.2.達(dá)到100％熱耦合的Dual MEMS溫度感應(yīng)功能,溫度跟蹤性能提升40倍,確保在氣流和溫度急劇變化的情況下器件能夠發(fā)揮最佳性能.
3.具備片上穩(wěn)壓器的高度集成混合信號(hào)電路,一個(gè)TDC(溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換器)與提供5倍更好的抗電源噪聲性能和30uK的溫度分辨率(是石英溫度分辨性能的10倍),并且支持低噪聲0.23ps抖動(dòng)的1至700MHz之間任意頻率的PLL.
哪些市場(chǎng)會(huì)從Elite產(chǎn)品中受益?
Elite產(chǎn)品理想適用于網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)和電信(NSST)設(shè)備使用.Elite晶振產(chǎn)品也非常適合用于其他高可靠性的應(yīng)用,如測(cè)試用儀器儀表、智能電網(wǎng)、汽車ADAS的高精度GNSS/GPS定位、航空電子設(shè)備、測(cè)繪及精確農(nóng)業(yè).
Elite的市場(chǎng)有多大?
Elite平臺(tái)針對(duì)NSST應(yīng)用.所有頻率控制產(chǎn)品,如諧振器(X、XTAL)和振蕩器(XO、VCXO、TCXO、OCXO、特種振蕩器),即在NSST采用器件的有效市場(chǎng)總額(TAM),超過15億美元.
隨著Elite平臺(tái)的推出,將發(fā)布哪些產(chǎn)品?
Elite平臺(tái)發(fā)布的四個(gè)產(chǎn)品系列包括:
精準(zhǔn)Super-TCXO是專為無線、有線和時(shí)間同步的應(yīng)用設(shè)計(jì)的器件;
至220MHz,±0.1ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;適用于GNSS、工業(yè)和汽車應(yīng)用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;
用于10G/40G/100G應(yīng)用的超低抖動(dòng)差分晶振.10至700MHz,0.1ps抖動(dòng)的以太網(wǎng),+95℃;
用于RF無線電、視頻廣播、無線中繼器、和其他工業(yè)應(yīng)用的高溫,高可靠性的差分VCXO.10至700MHz,0.1ppb/g抗振性,+105C,寬廣的拉動(dòng)范圍±25ppm至±3600ppm.
基于Elite產(chǎn)品的關(guān)鍵差異化因素是什么?
每個(gè)Elite系列都為其目標(biāo)應(yīng)用提供了獨(dú)到的差異化因素.
| Elite產(chǎn)品 | 差異化因素 |
|
精準(zhǔn) Super-TCXOs |
-40至+105C,同時(shí)保持±100ppb頻率穩(wěn)定度,所有TCXO中最寬的工作溫度范圍 高速溫升率10C/分下,1至5ppb/C頻率斜率(ΔF/ΔT) 10秒平均時(shí)間內(nèi)艾倫偏差(ADEV)為3E-11,優(yōu)于石英TCXO性能10倍 無活動(dòng)驟降或微跳躍 0.2PS/MV電源噪聲抑制(PSNR),淘汰了專用系統(tǒng)LDO 1至220MHz之間的任意頻率 可選I2C頻率調(diào)諧,淘汰了外部DAC |
| Super-TCXOs |
-40至+105C,同時(shí)保持±0.5ppm頻率穩(wěn)定度 無活動(dòng)驟降或微型跳躍 0.1ppb/g的抗振動(dòng)能力 1至220MHz之間的任意頻率 |
| 差分振蕩器 |
0.23ps抖動(dòng)(12kHz至20MHz)3.0x2.5mm最小封裝以太網(wǎng)屏蔽0.1ps 0.02ps/mv電源噪聲抑制(PSNR) 10至700MHz之間的任意頻率 在-40至+95C間達(dá)到±10ppm的頻率穩(wěn)定性,提供更好的系統(tǒng)可靠性 |
| VCXO |
0.1ppb/g的抗振性 可達(dá)+105C,具備優(yōu)良的相位噪聲性能 關(guān)闊的拉動(dòng)范圍,從±25ppm至±3600ppm 在所有環(huán)境情況下,0.1％頻率調(diào)諧線性度具有50倍的優(yōu)勢(shì) 10至700MHz之間的任意頻率 |
最初發(fā)布的Elite產(chǎn)品面向NSST(網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、電信),汽車及高精度GNSS和測(cè)試儀器應(yīng)用中的MEMS時(shí)鐘.精度值為±0.1ppm的Super-TCXO溫補(bǔ)晶振將MEMS精準(zhǔn)振蕩器的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,面向系統(tǒng)級(jí)性能文件要求高的動(dòng)態(tài)性能與Stratum-3合規(guī)應(yīng)用,如小基站、IEEE1588、以太網(wǎng)同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業(yè)和汽車GNSS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定可靠性和性能要求.即使是常見環(huán)境壓力情況下,這些產(chǎn)品能夠使定位更加準(zhǔn)確,衛(wèi)星信號(hào)捕獲更迅速.
Elite超低抖動(dòng)差分振蕩器是對(duì)我們現(xiàn)有差分產(chǎn)品的一種補(bǔ)充,其目標(biāo)客戶為那些面向0.1到0.3ps抖動(dòng)的高速數(shù)據(jù)通信用戶.耐高溫,高可靠性的EliteVCXO目標(biāo)應(yīng)用包括:無線中繼器、CMTS(電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng))和廣播系統(tǒng),而SiTime公司現(xiàn)有的VCXO主要針對(duì)于音訊和工業(yè)應(yīng)用.
哪些應(yīng)用會(huì)從Elite產(chǎn)品中受益?
出色的動(dòng)態(tài)性能和整體環(huán)境穩(wěn)健性使Elite的Super-TCXO和有源晶振理想適用于網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)和電信(NSST)高可靠性的應(yīng)用.這些應(yīng)用的實(shí)例包括:
1.受急劇溫度變化影響的戶外設(shè)備
2.采用風(fēng)扇散熱,并面臨不可預(yù)知的氣流波動(dòng)的系統(tǒng)
3.受強(qiáng)烈振動(dòng)影響的桿式安裝或路旁系統(tǒng)
4.因電路板彎曲和彎折影響容易發(fā)生丟包的數(shù)據(jù)中心和總部辦公室(CO)
5.使用具有三分之一功耗,二分之一尺寸的和更大可靠性的OCXO晶振取代IEEE1588系統(tǒng)的情況,Elite的產(chǎn)品同時(shí)也非常適合如基于GNNS-ADAS以及建筑和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)高精度定位的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用.
Elite平臺(tái)和產(chǎn)品取得了哪些行業(yè)第一?
以下是Elite產(chǎn)品率先實(shí)現(xiàn)的目標(biāo).
105°C運(yùn)行溫度下,10C/min溫度變化時(shí)±0.1ppm的穩(wěn)定性,OCXO級(jí)別的頻率溫度斜率(ΔF/ΔT),±1至±5ppb,使EliteSuper-TCXO晶振在IEEE1588應(yīng)用中能夠取代OCXO.在氣流和溫度擾動(dòng)的情況下,能夠保持同水平的ADEV和漂移規(guī)格(TDEV和MTIE)分辨率為0.1ppb的I2C接口和數(shù)字頻率調(diào)諧,提高了調(diào)整精度,并減少了對(duì)外部組件的需求(無需外部DAC).
消除對(duì)專用LDO的需求(Elite振蕩器可以共享電路板上的任何開關(guān)電源,降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)),徹底消除可能會(huì)導(dǎo)致掉線或鏈路損耗的任何活動(dòng)驟降和/或微跳,保持±0.1ppm的穩(wěn)定性的同時(shí),能夠輸出1MHz至220MHz之間的任何頻率,SOIC-8引線封裝,提供更優(yōu)秀的抗沖擊和抗振動(dòng)性能,最好的焊點(diǎn)可靠性,可以實(shí)現(xiàn)低成本的的視覺和/或光學(xué)檢查,0.23ps的抖動(dòng)與在最小3.2x2.5mm封裝下的LVPECL、LVDS或HCLS輸出,可作為小尺寸應(yīng)用如SFP模塊高頻,低抖動(dòng)時(shí)鐘參考.
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