時鐘是通信系統不可或缺的組件。通信系統越精密,它對時鐘精度的要求越高。當下,5G網絡的商業化正準備啟動,選用哪一種時鐘是通信設備制造商必須考慮的問題。
SiTime是一家專注于時鐘產品的公司,其MEMS時鐘產品占據了業內大部分的市場份額。近日,SiTime發布了業內首款MEMS OCXO - Emerald Platform(綠寶石平臺)。該公司營銷執行副總裁Piyush Sevalia先生向我們講解了該產品的特色:與傳統的石英OCXO相比,Emerald的優勢可不是一點點。
OCXO是恒溫振蕩器,是所有振蕩器當中精度最高的一種。Sevalia先生介紹說,傳統的石英OCXO最大的缺點是對環境干擾極為敏感,如熱震蕩、氣流、振動和沖擊。相比之下,MEMS OCXO則非常穩定,可以適應各種環境。正是由于這一優點,MEMS OCXO更適合5G應用:5G網絡需要更多的基站,而這些基站不可避免地會身處鐵路、橋梁等不穩定環境,抗振動、抗沖擊和抗極端溫度是基站內器件必須具備的特性。
Sevalia先生解釋說,MEMS OCXO的這一特性源于MEMS振子遠小于石英振子,因而它對加速度不敏感。SiTime以其多年的MEMS諧振器設計經驗、混合信號CMOS設計經驗和高性能封裝經驗為基礎,研制出性能更出色的MEMS OCXO,可以取代傳統的石英OCXO。
除了對振動不敏感,MEMS OCXO的溫度穩定性也優于石英OCXO。如下圖所示,MEMS OCXO的頻率在-40°C到80°C溫度范圍內的溫度穩定性都很好,而石英MEMS在低溫和高溫條件下的表現則不太理想。
圖1:Emerald平臺的?F/?T性能滿足5G計時精度要求
MEMS OCXO相對于石英OCXO的優點如表1所示。除了穩定性更佳帶來的好處,MEMS OCXO的尺寸也更小,質量也更穩定,供貨更有保障。
表1:MEMS OCXO相對于石英OCXO的優點
Sevalia先生說,與石英產品相比,Emerald MEMS OCXO抗熱震蕩能力提高了10倍,抗振動能力提高了20 倍,尺寸減小了75%。它具有前所未有的易用性,降低設計復雜性,加快實現營收。與石英 OCXO不同,Emerald不需要保護元件,也沒有位置或氣流限制。最重要的是,它具有最大靈活性:是業界唯一可編程的 OCXO。下表是SiTime公司Emerald產品與競品的性能對比情況。
表2:Emerald MEMS OCXO與競品性能對比
除了5G通信,Emerald MEMS OCXO還適合物聯網和汽車應用。在物聯網領域,MEMS 時鐘具有體積小、重量輕和低功耗的優勢。而在汽車領域,嚴苛環境下的穩定性以及智能汽車對時鐘精度的高要求都使得MEMS OCXO極具競爭力。
責任編輯:gt
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