探索恒温振荡器SiT5711如何为5G基础设施提供突破性解决方案

2019-04-04 14:44:36147200


解决5G基础设施中的关键挑战,为价值15亿美元的电信与晶振市场设立新的性能标杆——相比传统技术提升高达20倍。前所未有的易用性和可编程性不仅降低了设计复杂度,还加速了创收速度。


2018年11月5日,加利福尼亚州圣克拉拉** – 作为MEMS硅晶振领域的领导者,SiTime公司今日宣布推出革命性的高精度MEMS硅晶振解决方案——Emerald平台,旨在应对5G基础设施设备面临的最关键MEMS硅晶振挑战。通过采用Emerald平台,运营商能够在最恶劣的环境下成功部署5G设备,并确保提供稳定可靠的任务关键型服务。


SiTime首席执行官Rajesh Vashist表示:“在5G系统中,晶振可能是最大的潜在故障点,直接影响到性能、可靠性和营收。对于系统OEM厂商而言,5G中的MEMS硅晶振是一个复杂的挑战,需要超越现有传统组件级方法的新思路。


为此,SiTime率先推出了基于系统的方法——Emerald平台,助力客户实现最高水准的性能和能力。通过结合SiTime创新的MEMS技术、可编程模拟电路、开创性的封装技术和高性能算法,我们创造了一种全新的解决方案,其性能较现有方案提升了多达20倍。”


这一突破不仅标志着5G晶振技术的重大进步,也为全球通信网络带来了更加稳健和高效的选择,确保无论何时何地都能实现最佳性能。


      

SiTime的Emerald平台是业界首款MEMS恒温晶振 (OCXO)。OCXO恒温晶振在时钟中提供顶级性能,是所有通信网络可靠运行的关键。然而,基于石英的OCXO恒温晶振对诸如振动、温度变化和冲击等环境压力因素极为敏感,这会降低网络性能、减少正常运行时间,并影响任务关键型服务,如自动驾驶辅助系统 (ADAS)。SiTime 的 Emerald OCXO恒温晶振解决了上述难题。


Mobile Experts 公司首席分析师 Joe Madden 解释道:“随着移动运营商逐渐进入5G和边缘计算领域,他们需要在无线电设备上实现更严格的时间同步,这就需要使用OCXO恒温晶振。在5G之前,OCXO恒温晶振部署在良好受控的环境中。现在计算、核心网络和无线电将被整合到一个系统内并有可能被部署到诸如塔楼、屋顶或灯柱等非受控环境中。在这样的环境中,OCXO恒温晶振将承受振动和极端温度带来的考验。这种部署架构上的改变需要新思路,也要对 MEMS硅晶振技术和石英晶振技术的各自优势进行评估。”


Vashist 继续说道:“我们独有的系统方法正助力SiTime在10000名客户的 200 个应用中取得成功。例如,我们的产品总能实现可编程性,这有助于在短短的交货周期内确保 100% 的可用性。我们创新的温度补偿算法,结合我们的 MEMS 和模拟组件,确保5G设备可以部署在任何环境中的任何地方。展望未来,我们将继续使用我们的系统专业知识来进一步加强我们在价值15亿美元的网络和电信晶振市场中的领先地位。”



解决石英OCXO恒温晶振的可用性难题


传统石英OCXO恒温晶振由于其对环境因素的高度敏感,要求客户采取大量预防措施以确保其可靠运行。一个主要挑战在于OCXO的电路板布局设计,需将其远离热源和气流等可能引发热冲击的因素,这不仅增加了布线的复杂性,还可能导致信号完整性问题。此外,为了实现热隔离,设计人员往往需要使用专门的塑封型OCXO盖,但这无疑增加了制造步骤和生产复杂度。SiTime的Emerald MEMS OCXO彻底解决了这些问题,简化了设计流程,缩短了开发时间,并加速了营收增长,同时提升了系统整体性能。



通过可编程性提供灵活性


传统的石英OCXO恒温晶振通常是定制化产品,在频率、输出类型、工作温度和系统内控制等特性上存在显著限制。相比之下,SiTime的Emerald平台MEMS OCXO则提供了前所未有的灵活性。基于可编程模拟架构,Emerald OCXO能够在1至220MHz的任意频率范围内进行选择,确保客户能够为其应用找到最佳频率配置。此外,该设备支持LVCMOS和限幅正弦波两种输出类型,为优化板级性能提供了更多选择。展望未来,Emerald OCXO将进一步扩展其工作温度范围(从-40°C到+95°C,甚至达到-40°C到+105°C),并引入I2C串行接口用于系统内的编程操作,进一步增强其适应性和易用性。


通过这些创新,Emerald MEMS OCXO不仅克服了传统石英OCXO的技术局限,还为客户带来了更高的设计自由度和更简便的集成方案,推动了电子产品的快速迭代与优化。



Emerald平台SiT5711 OCXO和SiT5712 OCXO的主要规格,相较于基于石英的Stratum 3E OCXO的优势:


卓越的动态稳定性

(1)在气流和热冲击条件下,性能提升高达10倍

(2)ΔF/ΔT 动态稳定性:典型值为±50ppt/°C(ppt = 兆分之一)

(3)阿伦方差 (ADEV):在有气流的情况下达到2e-11


无与伦比的易用性

(1)PCB布局设计不受限

(2)无需机械屏蔽即可实现热隔离

(3)内置稳压器,无需外部LDO或铁氧体磁珠

(4)具备出色的耐潮湿性能


紧凑的设计

(1)尺寸仅为9 x 7mm,相比传统OCXO缩小了75%,并提供适配常规OCXO尺寸的转换板

(2)高度为6.5mm,厚度减少40%,有效消除机架系统中的空间障碍


增强的环境适应能力

(1)抗振性提高20倍,非常适合户外灯杆安装设备

(2)抗麦克风效应、抗板弯折效应,适用于大型电信PCB


宽广的工作温度范围

(1)当前支持-40°C至+85°C温度范围

(2)即将支持更广泛的温度范围:-40°C至+95°C及-40°C至+105°C


独特的可编程性

(1)唯一一款可编程OCXO平台,支持1MHz到220MHz之间的任意频率

(2)提供LVCMOS和限幅正弦波两种输出类型选择


卓越的质量与可靠性

(1)半导体级的质量和可靠性,确保批量间的一致性

(2)无活性下降现象


Emerald平台不仅克服了传统石英OCXO的局限性,还通过其创新的设计和卓越的性能指标,为现代通信系统提供了更加可靠和灵活的解决方案。无论是面对极端环境条件还是复杂的电路设计需求,Emerald平台都能确保系统的稳定性和高效运行。



了解有关恒温晶振OCXO的更多信息

了解有关SiT5711的更多信息



点赞
微信分享
链接分享
复制成功

sitimechina.com ©北京晶圆电子有限公司 版权所有 京ICP备13034140号-2