硅晶振中国区样品与中小批量现货订购中心

相关链接

硅晶振相关问题问答

SiTime SiT156x与SiT157x Super-TCXOs 常见问题



1. 何谓TCXO?

TCXO为温度补偿振荡器,相较于谐振器/晶体(X、XTAL)或时脉产生器,振荡器(XO、TCXO、VCXO)在单一装置内,同时包含谐振器与振荡器线路。



2. 何谓SiT156x与SiT157x Super-TCXOs?

SiT156x系列包含32 kHz Super-TCXOs,SiT157x Super-TCXOs系列使用1 Hz至1 MHz频率,两者均主打±5 ppm稳定度(初始偏移与-40至+85°C范围),产品尺寸为1.2 mm2。此外,这些装置在温度快速变化下,皆维持绝佳动态稳定度,让Super-TCXOs与市面上其他产品明显有别。由于这些Super-TCXOs为业界体积最小、最准确、低功耗与低频率的时脉解决方案,非常适用于穿戴式装置、物联网、行动、无线模组,以及其他电池运作、空间受限的产品。


3. SiTime如何达到准确度、小尺寸、低功耗等需求?

SiTime采用Temp Flat MEMS™技术,可制造出体积极小的MEMS全矽谐振器,面积仅0.4 mm x 0.4 mm,并搭配精密、低功耗、混合讯号的PLL技术,以及精准温度感测器及补偿线路。由完整的MEMS及可编程类比系统组成Super-TCXO,经过仔细校准后,达到最佳准确度、最小封装及最低功耗。


4. 如何运用晶片内温度补偿?

Super-TCXOs在多个温度点上调校,以确保在-40至+85°C范围内可维持绝佳稳定度(± 5 ppm)。 Super-TCXOs内含主动式温度矫正线路,以校准及矫正温度系数。


5. 何种应用需要极准确、超小型、低功耗、低频率的TCXO?

物联网与穿戴式装置产业迅速崛起,正是精准的32 kHz参考时脉最佳应用。举例来说,一般穿戴式应用的电池体积极小(通常< 300 mAHr),且空间也非常有限,Super-TCXO的时脉稳定度±5 ppm,在开关无线介面时会比石英装置更精准,并降低无线介面运作时间,进而延长电池续航力。其他适合使用低频率Super-TCXO的应用包括工业物联网(智慧电表、电子电表、照明、安全)、消费性电子产品(医疗与健康监测器、家庭自动化、携带式音讯)及行动装置(平板电脑、电子书阅读器、手机)。


6. Super-TCXO在这些应用提供哪些功能?

TCXOs提供多种计时功能如下:
• 即时时脉参考
• 音讯子系统参考
• 连网介面休眠时脉(蓝牙、蓝牙低功耗、WiFi)


7. 在物联网或穿戴式应用中,哪些地方会使用32 kHz Super-TCXO参考时脉?

穿戴式装置一般需要两项32 kHz参考时脉,分别位于BT/BLE晶片休眠时脉与MCU/SOC的即时时脉,由于SiT156x/7x TCXOs为主动式元件,可轻易驱动两项负载,因此优于谐振器。单一SiT156x/7x可取代多项石英XOs或XTALs、减少物料清单、节省空间及成本;在空间受限的电路板上,主动式TCXO亦具备配置弹性之特性。


8. 何谓休眠时脉?

当系统其他区块均闲置、休眠或关闭时,休眠时脉这项参考时脉仍持续运作,32 kHz是最理想的休眠时脉频率,因为功耗最低,亦可轻松切割至一秒为单位(做为计时用)。多数系统需要参考时脉全时运作,以驱动系统即时时脉,如此才能追踪时间变化。而在内含无线连网的系统中,当无线子系统(蓝牙、蓝牙低功耗、WiFi)未运作时,32 kHz休眠时脉可做为低功耗参考时脉。


9. 准确度(稳定度)对休眠时脉及系统功耗有何影响?

在连线状态下,无线子系统以周期休眠模式运作降低功耗,定期苏醒接收中央系统或主机程式讯号。为了在精确的时间苏醒,周边无线装置仰赖32 kHz休眠时脉的准确度,过往受到主仆休眠时脉的误差影响,周边装置必须提早苏醒,才不会错过来自主机的讯号,但提早启动会增加功耗,造成功耗减损。相较于传统石英晶体之稳定性为180至200 ppm,Super-TCXO仅±5 ppm,可延长休眠时间,并大幅节省系统功耗。


10. SiT156x与SiT157x系列内含哪些产品?

SiT 1566、SiT 1568与SiT 1576为Super-TCXO系列首批装置,均采用1.5 x 0.8 x 0.6 mm晶片尺寸封装,准确度极高,即便在温度快速变化的环境内,计时稳定度仍可达到± 5 ppm、在低杂讯表现下具备超低2.5 ns之最大整合相位抖动(IPJRMS)、35 ns最佳峰峰周期抖动。为额外提升电路板稳定度,SiT1568具备自动校准功能,在组装相关压力源造成的误差下,仍可维持±5 ppm稳定度。 SiT1566与SiT1568的输出频率为32.768 kHz,SiT1576提供1 Hz至1 MHz工厂可编程频率。



11. SiT156x与SiT157x Super-TCXOs是否能整合至SIP模组?

可以,由于SiT156x与SiT157x TCXOs均在单一晶片尺寸封装内,包含两颗全矽晶粒,故可纳入SIP模组,且SiT1576具备独特的内建自动校准功能,可补偿电路板受压力下产生的频率误差,并提升在组装、回流、底填、射出成型后的准确度。


12. 何种应用将受惠于SIP与模组?

穿戴式装置、物联网及行动产品均为应用范例。这些应用透过子系统模组化缩小尺寸。行动电话里的模组包括电源管理(PMU、μDC-DC转换器)、RF/FEM功率放大器、储存/固态硬碟、连网(BLE, WLAN)等,透过模组化,尺寸可分别缩小35 %至90%不等。


13. 如何执行自动校准?

系统组装完成、印刷电路板可进行制造测试时,SiT1568会在最终系统测试阶段自动校准。
• GPS类型的精准10 MHz时脉适用于SiT1568应用
• SiT1568 32.768 kHz时脉对比准确的10 MHz时脉
• 排除两者误差詳情請見產品說明書。


14. Super-TCXO在自动校正前后的一般频率偏移为何?

组装后:±5 ppm
射出成型后:±10至± 20 ppm
自动校准后:不到±5 ppm


15. 自动校准过程在生产期间需耗时多久?

一般约两秒,最长五秒内可以完成,且自动调校是在系统测试时执行,与其他系统测试同时进行,故会有时间落差。


16. SiT156x与SiT157x Super-TCXO主要是用来取代XTAL或XO?还是同时取代两者?

SiT156x 与SiT157x主要用来取代一至多个石英XTAL,借以降低系统功耗与规格,这些系列亦可取代低频石英振荡器,进一步缩小尺寸。电池供电产品使用低频时脉,而石英晶体无法兼顾低频与极小封装,而Super-TCXOs可达成超小尺寸,以及1 Hz至1 MHz的低频率。


17. SiTime如何创造这么小的封装尺寸?

小尺寸向来是MEMS振荡器优点,石英晶体技术受物理学影响,频率愈低、晶体谐振器体积愈大;MEMS谐振器则无此限制。 SiTime MEMS谐振器的一般晶粒尺寸为0.4 x 0.4 mm,质量也只有一般石英晶体谐振器的三千分之一。 SiTime MEMS谐振器完全包覆在矽中,并由CMOS晶圆厂制造,可使用晶圆级晶片尺寸封装(WLCSP)等现代晶片封装技术。 SiT156x/7x装置的封装尺寸为1.5 x 0.8 mm,亦为业界最小振荡器封装。


18. 谁是竞争对手?

市面上并无直接竞争对手,SiTime拥有体积最小、功耗最低、准确度最高的解决方案,以下对比石英32 kHz TCXOs:



19. SiT156x与SiT157x Super-TCXOs的价格是否具竞争力

是,SiTime产品价格一项极具竞争力,因为所有装置均以矽材制造,且运用无晶圆厂半导体公司模式,从半导体基础架构获益,故可提供绝佳价格,欢迎洽询参考价格。


© sitimechina.com | 中国区服务热线:400-888-2483 | 把握精准 永不停振 |  京ICP备13034140号-2 京ICP备13034140号-9