SiTime 的全新 Epoch 平台 介绍

2024-10-30 21:44:08800

精密时序解决方案的演变

      在不断发展的技术领域,精确时序在系统性能和可靠性方面发挥着越来越重要的作用,尤其是在人工智能计算平台、5G 基站和云数据中心等关键基础设施方面。SiTime 的 Epoch Platform™ 是一种基于硅 MEMS 的精密时序解决方案,提供了最先进的振荡器技术,有望重新定义行业标准。


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介绍 SiTime 行业领先的 Epoch 平台


       SiTime 的全新 Epoch 平台是业界最小、功耗最低的炉控振荡器 (OCXO) 系列,能够实现 ±1 ppb 的温度稳定性,这是高性能计时的一个重要里程碑。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,基底面小 9 倍,体积小 25 倍。稳态功耗为 420 mW,比同类产品低 3 倍。超小尺寸和低功耗并不是新型 Epoch Platform OCXO 的唯一特点。这些振荡器在气流条件下的哈达玛偏差 (HDEV) 降低了 3 倍,老化程度低,频率随温度变化的斜率 (dT/dF) 极佳,在实际条件下具有无与伦比的保持能力。这确保了 2 倍的服务连续性。

支撑 Epoch 平台的一项关键创新是 SiTime 独特的DualMEMS® 和 TurboCompensation®温度传感技术。即使在气流和快速温度波动等外部压力下,这些创新技术也能确保无懈可击的精确计时。

Epoch 平台如何实现无与伦比的性能?


      让我们深入了解一下:该平台集成了 MEMS 谐振器系统和计时行业最精确的温度传感器,从而实现了无与伦比的动态稳定性、超低相位噪声和宽广的频率范围。Epoch 平台与众不同的关键因素包括


  • TempFlat MEMS® 技术- 与传统石英谐振器相比,其温度弹性提高了 10 倍,消除了活动骤降现象。质量极轻的超小型谐振器降低了重力的影响,使抗振动能力提高了 30 倍。

  • DualMEMS 温度感应--具有 100% 热耦合功能,确保温度跟踪速度提高 40 倍,这在气流波动和温度快速变化的情况下尤为重要。

  • 集成混合信号电路- 抗电源噪声能力提高 5 倍,温度分辨率达到 30 µK,是石英的 10 倍。

  • 加热器控制电路 - 保持封装内几乎恒定的温度,确保振荡器性能稳定。


Epoch Platform 为什么重要?


       Epoch Platform MEMS OCXO 重塑了保持振荡器,它是可靠网络的重要组成部分。通俗地说,当主时间基准丢失时,网络节点进入保持状态,本地时钟(通常是 OCXO)成为时间基准,直到主时间基准恢复。当主时间基准中断时,保持对维持服务连续性至关重要。发生这种情况的原因可能是网络中其他地方的主时钟发生故障,或者是恶劣天气导致全球导航卫星系统中断,这也是一个日益令人担忧的问题。

       Epoch 平台对环境压力的超强适应能力意味着,在温度变化、气流、振动、冲击和电磁干扰 (EMI) 等实际条件下,它能使服务连续性提高 2 倍。下图显示了 Epoch Platform MEMS OCXO 和同类 ±1 ppb 石英 OCXO 的 100 次保持测试。在 8 摄氏度的温度周期和高达每秒 1 米的微风气流中进行测试,8 小时后,Epoch Platform MEMS OCXO 的时间误差减少了 2 倍。从应用角度看,5G 基站基础设施的要求非常严格,规定周期为 ±1.5 µsec。振荡器必须保持这种严格的时间校准才能正常运行。Epoch 平台不仅能满足这一要求,还能超越这一要求,在 ±1.5 µsec 的周期内提供 8 至 12 小时的保持时间。


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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。


Epoch 平台对关键应用有何影响?


      SiTime 的 Epoch 平台将在网络、数据中心和电信设备等多个市场取得重大进展。该平台的稳健性和弹性,加上其动态性能,使其成为 5G 通信、先进数据中心和综合网络基础设施等新兴技术前沿领域远程部署的理想选择。

      随着技术世界向计时精度、可靠性和适应性至关重要的时代迈进,SiTime 的 Epoch 平台以其无与伦比的性能、稳定性、可扩展性和多功能性成为前进的灯塔。随着通用样品于 2023 年 10 月上市,业界正翘首以待这些新型振荡器在实际应用中产生的变革性影响。MEMS 定时解决方案的未来从未如此充满希望。

Epoch Platform OCXO 系列

SiT5811:±1 ppb 稳定度,12 小时保持,10 至 60 MHz

SiT5812:±1 ppb 稳定度,12 小时保持,60 至 220 MHz

SiT5801:±3 和 ±5 ppb 稳定性,8 小时保持,10 至 60 MHz

SiT5802:±3 和 ±5 ppb 稳定度,8 小时保持,60 至 220 MHz


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