1、术语 

1.1 什么是晶体？ 

晶体（XTAL）是一种振动频率固定的被动谐振器。它可以是石英晶体或MEMS基的。这些设备用于作为集成了振荡电路（即片上时钟生成）的半导体IC的外部时钟参考。

1.2 什么是振荡器？ 

振荡器（XO）是一种使用谐振器和振荡电路产生时钟信号的主动设备。XO在不同地区也被称为OSC和SPXO。典型的XO频率稳定性（温度变化引起的频率变化）在±10至±100ppm之间。 

1.3 什么是VCXO？ 

VCXO是一种电压控制振荡器，是一种主动设备。通过电压控制（VC），振荡器的输出可以在称为“拉伸范围”的指定范围内进行细微调整。VCXO通常用于电信、宽带、视频和仪器中的时钟同步。基于石英的VCXO的输出频率通常可以被拉伸或细微调整±50至±200ppm。石英VCXO的拉伸范围线性通常在5%至10%之间变化。MEMS VCXO支持高达±3600ppm的更大调谐范围，并且调谐范围线性度可达0.1%（比石英晶体好50倍），这使得实现同步环路更加容易。

1.4 TCXO是什么？ 

TCXO是一种温度补偿振荡器，是一种有源器件。这些设备通常在工作温度范围内具有±0.1ppm至±5ppm的频率稳定性。这些设备用于需要高精度时钟参考的应用，例如高性能电信和网络设备，包括小型蜂窝、同步以太网、光传输和GNSS模块。 

1.5 OCXO是什么？ 

OCXO代表“恒温控制振荡器”。这些设备具有非常高的稳定性，通常优于±50ppb，更常见的范围是±5至±20ppb。OCXO通过将晶体和温度传感器/补偿电路封装在加热金属外壳中，形成一个相对恒温的烤箱来实现高稳定性。双烤箱OCXO（一个烤箱内还有一个烤箱）可以达到<±1ppb的稳定性。OCXO使用复杂的结构并消耗高功率，低等级OCXO的功率为350mW，双烤箱OCXO的功率为2.5W。OCXOs的性能不稳定，容易出现故障。

1.6 什么是 Stratum 3 ?

Bellcore GR-1288定义了5个Stratum层，用Clock for Synchronized Network来表示网络性能所需的参考时钟的固有精度。Stratum层级越低，时钟的精度越高。   

• Stratum 1  

• Stratum 2  

• Stratum 3   

• Stratum 4

Stratum 3时钟在20年内的自由运行稳定性为±4.6 ppm，在24小时内的保持要求为±0.37 ppm，包括所有条件下的频率误差。Stratum 3E是Stratum 3的更精确版本，具有与Stratum 3相同的±4.6 ppm自由运行稳定性，但具有±0.01 ppm的24小时保持规格，比Stratum 3精确37倍。TCXO已经取代OCXO成为Stratum 3时钟的主要选择，而OCXO目前用于Stratum 3E级别的稳定性。

1.7 什么是差分振荡器？

差分振荡器通常用于为10G/40G/100G以太网等高性能系统提供高频率（100 MHz以上）。与单端振荡器相比，差分振荡器利用两个相位正好相反的信号，从而消除共模噪声，从而实现更高的系统性能。差分振荡器用于高速系统，以确保最佳的信号完整性和对电源噪声或其他噪声源的鲁棒性。最常用的差分输出信号类型包括LVPECL、LVDS和HCSL；尽管CML在某些情况下也有使用。基于石英的差分振荡器通常具有±20 ppm至±100 ppm的频率稳定性。MEMS差分振荡器可以支持低至±2.5 ppm的稳定性，这对于需要频率偏移以确保最佳吞吐量的以太网设计来说是一个好处。

1.8 什么是特殊振荡器？

通过半导体技术，可以在上述有源振荡器电路中添加独特的功能。例如：   

SSXO - 扩频振荡器，采用扩频技术来减少电磁干扰（EMI）；   

ISPXO - 系统内可编程振荡器，具有I2C/SPI接口，可以在系统中动态更改振荡器参数；   

DCXO - 数字控制振荡器，通过数字方式精细调整振荡器输出频率，减少模拟噪声；   

FSXO - 频率选择振荡器，允许用户从预先编程到设备中的多个频率中选择，并在系统中动态更改这些频率。

1.9 SiTime在其产品类别名称中使用“X”（例如TCXO）的原因是什么？

虽然SiTime的所有设备都使用MEMS技术而不是石英晶体技术，但我们没有将上述缩写中的“X”替换为“M”（代表MEMS），因为这些行业缩写已经在市场中存在了几十年，并与某些定时功能相关联。由于SiTime设备提供了相同或更好的功能，因此继续使用众所周知的产品类别名称和缩写可以减少混淆。

1.10 什么是Allan偏差（ADEV）？

Allan偏差是频率稳定性的时间域度量。与标准偏差相比，其主要优点是它对大多数噪声类型都收敛，因此广泛用于描述振荡器的频率稳定性。Allan偏差是连续测量的时间间隔内分数频率值的两样本偏差。从本质上讲，它量化了在一定时间间隔（称为平均时间）内平均频率的变化程度。Allan偏差可以以表格格式或相对于平均时间的图表形式给出。

2、产品、市场与技术概述

2.1 什么是Elite？

Elite是一款创新的MEMS定时平台，用于精密TCXO、VCXO和低抖动振荡器。该平台利用SiTime独特的双MEMS™架构和TurboCompensation™技术。基于Elite的精密超级TCXO和振荡器是专门为解决高性能应用中的深层次定时问题而设计的，例如电信和网络设备。Elite产品即使在存在环境应力的情况下也能提供最稳定的定时。在SiTime的Elite平台的帮助下，电信和网络设备可以在实际运行条件下提供最高的性能、最佳可靠性和最高的服务质量。

2.2 Elite是如何工作的？

Elite平台结合了世界上最精确的温度传感器、专有的温度补偿方案和低噪声频率合成器，以实现出色的动态稳定性、超低抖动、宽频率范围和可编程性。 

Elite平台的三个关键要素包括：

 

• 坚固可靠且经过验证的TempFlat MEMS™技术可消除活动波动，使振动耐受性比石英晶振提高了30倍。

• 双MEMS温度传感器具有100%的热耦合，可实现40倍更快的温度跟踪，确保在气流和快速温度变化条件下实现最佳性能。   

• 高度集成的混合信号电路，包括片上稳压器、温度到数字转换器（TDC）和低噪声PLL，可提供5倍更好的电源噪声抑制能力、30微开尔文的温度分辨率（比石英晶振高10倍）、支持1至700兆赫的任何频率以及0.23 ps的抖动。

2.3 哪些市场受益于Elite产品？

Elite产品非常适合网络、服务器、存储和电信（NSST）设备。Elite产品还适用于其他高可靠性应用，如测试仪器、智能电网、汽车ADAS的高精度GNSS/GPS定位、航空电子、勘测和精准农业。 

2.4 Elite市场的规模有多大？

Elite平台针对NSST应用。所有用于NSST的频率控制产品（如谐振器（X）、晶体振荡器（XO）、压控晶体振荡器（VCXO）、温度补偿晶体振荡器（TCXO）和专用振荡器）的总可用市场（TAM）超过15亿美元。

2.5 Elite平台推出时有哪些产品可供使用？

Elite平台推出的产品包括四个产品系列：   

•  用于无线、有线和时间同步应用的精密超级TCXO 

   o 1至220 MHz，±0.1 ppm至±2.5 ppm稳定性，+105 °C   

•  用于GNSS、工业和汽车应用的超级TCXO 

   o 1至220 MHz，±0.5 ppm至±2.5 ppm稳定性，+105 °C   

• 10G/40G/100G应用的超低抖动差分振荡器 

   o 10至700 MHz，以太网0.1 ps抖动，+95 °C  

•  高温、高精度TCXO 

    o 1至220 MHz，±0.5 ppm至±2.5 ppm稳定性，+125 °C适用于RF无线电、视频广播、无线中继器和其他工业应用的高可靠性差分VCXO，频率范围为10至700MHz，具有0.1 ppb/g的振动抵抗能力，最高工作温度为+105°C，可调范围宽，从±25 ppm到±3600 ppm。

2.6 基于精英产品的关键差异化因素是什么？

每个精英家族针对特定应用提供独特的差异化特性：

2.7 精英系列产品的主要特点和规格是什么？

2.8 SiTime的Elite产品如何融入现有的产品组合？

Elite产品的初始发布将MEMS定时技术应用于NSST（网络、服务器、存储、电信）、汽车和高精度GNSS以及测试仪器等应用领域。 

±0.1-ppm精度的超级TCXO将MEMS精密振荡器的应用扩展到小型蜂窝、IEEE 1588、同步以太网和光传输等领域，这些领域需要满足Stratum-3兼容性和动态性能，以确保系统级性能的可靠性。  ±0.5-ppm的超级TCXO满足工业和汽车GNSS系统的可靠性和性能要求，具有动态稳定性。这些产品即使在面对常见环境应力的情况下也能实现更精确的定位和更快的卫星捕获。  

Elite超低抖动差分振荡器与我们现有的差分产品互补，适用于需要0.1至0.3 ps抖动的高速数据通信。

高性能、高可靠性的Elite VCXO针对无线中继器、CMTS（电缆调制解调器终端系统）和广播系统等应用，而SiTime现有的VCXO则专注于音频和工业应用。

2.9 Elite产品的可用性如何？

现已向合格客户提供Elite超低抖动差分振荡器和高温VCXO的工程样品。Elite超级TCXO的样品计划于2017年上半年发布。

2.10 哪些应用受益于Elite产品？

•  Elite超级TCXO和振荡器的卓越动态性能和整体环境耐受性使其成为网络、服务器、存储和电信（NSST）领域高可靠性应用的理想选择。这些应用的例子包括：

•  暴露在快速温度变化的室外设备   

•  采用风扇冷却且受不可预测和波动气流影响的系统   

•  受到高振动影响的杆式或路边系统   

•  容易因板弯曲和变形而导致数据包丢失的数据中心和中央办公室（CO）设备   

•  功率消耗仅为OCXO三分之一的IEEE 1588系统中的OCXO替代品。

Elite产品也是关键任务应用的理想选择，例如基于gnss的ADAS和建筑和农业系统中的高精度定位。

2.11 精英平台及其产品实现了哪些行业首创？

精英产品率先提供了以下功能：

在105°C的操作温度下，±0.1 ppm的稳定性，温度变化速率为10°C/min   

OCXO级别的±1至±5 ppb的温度频率斜率（ΔF/ΔT），使精英超级TCXO能够在IEEE 1588应用中替代OCXO   

在存在气流和温度扰动的情况下，保持相同的ADEV和漂移规格（TDEV和MTIE）   

I2C接口和数字频率调谐，分辨率为0.1 ppb，提高了调谐精度并减少了外部组件需求（无需外部DAC）   

无需专用LDO（精英振荡器可以共享电路板上的任何开关电源）（降低成本，简化设计）  

完全消除任何可能导致掉线或链路丢失的活动峰值和微小跳变  

输出频率在1 MHz至220 MHz之间，同时保持±0.1 ppm的稳定性  

SOIC-8引线封装，提供更好的抗冲击和振动性能，最佳的焊点可靠性和低成本的可视或光学检查  

在3.2 x 2.5 mm的小封装中实现0.23 ps的LVPECL、LVDS或HCLS输出抖动，为小型封装应用（如SFP模块）提供高频、低抖动的时钟参考

3.0 Elite Super-TCXO 概述 

3.1 Elite Super-TCXO 系列由哪些设备组成？

Elite Super-TCXO 系列最初包含五个具有不同频率稳定性等级和频率覆盖范围的设备:

所有 Elite Super-TCXO 都具有出色的动态性能，可在常见的环境危害下提供最稳定的定时。此外，所有 Elite Super-TCXO 都具有 VC-TCXO 操作模式，具有可编程的±6.25 ppm、±12.5 ppm 和±25 ppm 的拉伸范围。

3.2 为什么称这些设备为 Super-TCXOs？

Super-TCXOs 在实际运行条件下具有出色的动态性能。石英 TCXO 的一个关键问题是在常见的环境条件下无法满足系统性能规格。Elite Super-TCXO 经过精心设计，可在受到震动、振动、气流和噪声电源等环境危害的情况下保持规定的性能规格，例如稳定性、相位噪声、抖动和艾伦偏差。Elite Super-TCXO 的动态稳定性使系统在直接影响用户体验的条件下仍能保持稳定的性能，例如最小化移动电话通话中断。

3.3 使用Elite Super-TCXO的主要客户受益是什么？

•  在所有条件下减少掉线和链路丢失   

•  通过消除TCXO故障降低现场服务费用   

•  利用最佳特性和性能简化系统设计

3.4 Elite Super-TCXO针对哪些应用？

    

•  SONET/SDH的Stratum 3和Stratum 4 

•  同步以太网（G.8262，选项1和2）   

•  小型基站和毫微微基站   

•  同步以太网  

•  IEEE 1588   

•  光传输（OTN、OLT等）   

•  微波回程   

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