Epoch Platform™ MEMS OCXO有哪些优势

2024-10-15 22:25:37800

关键网络基础设施需要精确到纳秒的时间。SiTime 的 Epoch Platform™ MEMS OCXO 专为在真实环境中实现这一精度而设计,可最大限度地提高服务连续性,保持人们和企业的连接。


服务连续性提高 2 倍


同步网络依靠多个冗余定时源来确保连续运行。其中一个来源是超稳定本地振荡器,通常是 OCXO,当外部时间基准丢失时,它将提供保持定时。这种保持振荡器必须可靠、有弹性,以确保网络的连续运行。随着 5G 和边缘计算的普及,设备越来越多地放置在控制较差的环境中,以及温度变化迅速、气流波动不可预测或振动较大的位置。

虽然 OCXO 在设计上具有更好的温度稳定性,但热干扰仍会对传统石英 OCXO 造成严重破坏,导致其性能达不到数据表上的规格要求。相比之下,Epoch 保持振荡器在温度急剧变化、气流和振动的情况下仍能保持弹性和可靠的性能。Epoch OCXO 的频率随温度变化的斜率 (dF/dT) 高达 ±10 ppt/°C,气流条件下的哈达玛偏差 (HDEV) 低三倍,老化程度低至 ±0.1 ppb/天,因此在实际条件下具有无与伦比的保持性能。

服务连续性的提高为服务提供商及其客户带来了巨大的利益,由于减少了卡车运输次数,降低了运营成本,同时改善了用户体验,提高了用户保留率。

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对 ±1-ppb Epoch Platform MEMS OCXO 和最大石英供应商之一的同类 ±1-ppb 石英 OCXO 进行保持测试。在 8°C 的温度周期和高达每秒 1 米的微风气流中进行测试,以引起快速的温度变化。8 小时后,Epoch Platform MEMS OCXO 的时间误差减少了 2 倍。


体积减少 25 倍

传统的石英 OCXO 通常是电路板上最大的元件之一。但 Epoch Platform MEMS(微机电系统)OCXO 并非如此。Epoch OCXO 的外形尺寸仅为 9.0 x 7.0 x 3.6 毫米,与同类 ±1 ppb 石英 OCXO 相比,占地面积小 9 倍,体积小 25 倍。此外,由于 Epoch 超稳定振荡器的弹性非常好,因此无需保护罩和屏蔽,从而进一步减少了空间需求。

这使得 1U 机架服务器和半高网卡等更小的系统成为可能,因为在这些系统中,垂直空间非常有限,而使用带保护罩的标准石英 OCXO 则很难适应。Epoch 平台的小尺寸和弹性为设计提供了极大的灵活性,允许将其放置在电路板上的任何位置。Epoch OCXO 不仅能实现更紧凑的设计,还能减少因间距不当而导致的设计迭代。 


功率降低 3 倍

众所周知,传统 OCXO 是耗电设备。为了实现 OCXO 级的稳定性,这些炉化振荡器通过使用封装内的加热元件在较高的温度下持续运行,从而消耗过多的电流。Epoch 平台背后的 MEMS 技术将需要加热的面积减少了 100 倍或更多,从而改变了游戏规则。Epoch OCXO 稳态功耗为 420 mW,比同类石英 OCXO(通常为 1.5 W)的功耗低三倍。

这简化了散热设计,减少了设计时间和成本,并降低了终端设备的安装时间和成本。Epoch 平台的低功耗为以太网供电(PoE)等新应用和标准的使用打开了大门,并使集成式小型电池等对功耗敏感的系统具有更好的性能。

除功耗外,Epoch 器件的启动时间仅为 8 毫秒。此外,Epoch OCXO 还提供一系列低至 2.5 V 的电源电压选项,从而为电源选择提供了灵活性,并有可能降低 BOM 成本。


Epoch Platform - 保持型 OCXO 的未来


Epoch Platform MEMS OCXO(恒温振荡器)系列旨在解决石英 OCXO 长期存在的问题,因为石英 OCXO 本身不可靠,在环境应力作用下容易出现性能下降。Epoch Platform OCXO 能够承受热冲击、气流和振动。此外,这些超稳定振荡器具有同类最佳的尺寸、更低的功率和弹性,无需使用许多石英 OCXO 的保护盖,从而简化了设计。


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为了实现连接全球每个人的使命,我们所依赖的网络正在迅速发展。智能城市的普及、对更低延迟和更高带宽的需求,以及 5G 与数据中心的融合,都推动着对可靠、弹性、日益精确的定时的需求。为应对这些挑战,SiTime 设计了 Epoch Platform OCXO。 


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