解析MEMS硅晶振的特点与优势

2024-01-19 10:22:1312922

SiTime,作为模拟半导体领域的全球领导者,凭借其卓越的技术实力和创新精神,成功推出了业界领先的MEMS硅晶振解决方案。公司巧妙地将深厚的模拟电路专知与数十年的MEMS研发经验相结合,确保了MEMS硅晶振在性能和可靠性上的卓越表现。SiTime不仅致力于降低成本,还通过其创新的MEMS技术,突破了传统限制,为时钟行业带来了成本效益显著的提升。与传统石英晶振相比,SiTime的硅晶振在稳定性、频率范围和价格等方面均显示出显著优势,其在时钟技术领域的革命性成就在图表对比中得到了有力证明。



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随着MEMS硅晶振技术的广泛应用,其在高速传输和移动应用中的时钟源性能表现尤为出色。同时,面对日益复杂的电磁环境和恶劣条件,对时钟产品的高标准要求也日益增加。


通过石英晶振与MEMS硅晶振的实验数据,展示了MEMS硅晶振在实际应用中的优越性能。虽然供应商提供的数据表以频率稳定性、抖动和相位噪声等参数来衡量性能,但用户还需考虑设备在现实环境中的表现。模拟真实操作条件下的测试,能够提供关于组件实际性能的宝贵信息,尤其是在电磁干扰、振动和噪音等环境因素影响下的性能变化,这些都可能影响电源和其他系统组件的稳定性,进而降低设备的可靠性和寿命。


SiTime的MEMS硅晶振,以其卓越的稳定性和可靠性,为关键系统运行提供了强有力的支持,确保在各种复杂环境中都能保持出色的性能。


  • 良好的频率温度稳定性


     SiTime提供0.1至5 ppm的频率稳定度的TCXOs(温补晶振)和XOs(单端晶振)。典型的石英晶振具有25至100ppm的稳定度。MEMS硅晶振内置温度补偿电路,使其在整个温度范围内,具有非常好的频率稳定性。


  • 制造材料的不同


      我们的MEMS硅晶振是由硅制成的(石英晶振不是)。硅是一种纯净、坚固、可靠的材料,与石英晶振相比具有巨大的优势。硅的强度是钛的15倍。它使我们能够利用半导体行业的优势,如更高的质量,最新的封装创新,以及快速扩展和无需大量投资的能力。


  • 低相位噪声和抖动


      SiTime硅晶振可以提供0.5PS(典型)和1 PS(最大)RMS相位抖动(12 kHz到20 MHz)。目前没有其它的MEMS硅晶振能够提供这种水平的性能。


  • 卓越的可靠性


      SiTime的MEMS硅晶振是市场上最可靠的硅晶振。SiTime硅晶振的综合性能是其他硅晶振的两倍,是石英晶振的13至40倍。性能的可靠性,使得SiTime的MEMS硅晶振更适合用于恶劣的环境中。


  • 便携性更强 


MEMS硅晶振使笨重的石英晶振看起来像石器时代的东西。MEMS硅晶振本质上是小的——毕竟,MEMS代表微电子机械系统。我们的MEMS谐振器比石英谐振器小3000倍。我们是第一个使用芯片级封装(CSP)来计时的人,创造了一个微型硅芯片大小的振荡器,比针头还小。


  • 低功耗


  • MEMS硅晶振功耗很低。由于我们的部件高度稳定,系统可以在更长的时间内保持睡眠模式,消耗更少的电流。这意味着电池

  • 可以使用更长时间,无论是手机、智能手表还是桥梁上的传感器。



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    图1中的MEMS硅晶振架构示意图显示了关键部件有助于性能和可靠性,包括微调硅MEMS谐振器,振荡器维持电路,高精度分数N锁相环(PLL)和驱动器全差分电路。


大多数石英晶振厂商是制造谐振器的专家,但在电路设计方面不一定优越。 他们通常外包模拟电路,必须购买不同基座旨在适应不同规格的晶体,而不是针对谐振器做出具体优化。 相比之下,SiTime拥有世界一流的模拟电路设计团队,可以模拟设计出与SiTime的MEMS硅晶振一起使用的电路。 自2006年以来,这个团队不断提高SiTime的振荡器产品的性能和灵活性,使MEMS硅晶振在复杂的情况下比石英器件更可靠和方便。





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