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更多>>TCXO Oscillator的Elite時鐘平臺工作原理
來源：http://www.xlspa.cn 作者：康華爾電子 2019年07月30
Elite是什么?
Elite是一個專為精準TCXO、VCXO與低抖動振蕩器器件建造的創(chuàng)新MEMS時鐘平臺.該平臺充分利用了SITIME晶振公司的具有Turbo Compensation™功能的獨特Dual MEMS™架構.基于Elite的精準Super-TCXO和振蕩器,面向高性能應用,如電信和網絡設備中解決存在很久的計時問題.即使是在環(huán)境壓力下,Elite產品也能提供最穩(wěn)定的時鐘.借助SiTime公司的Elite平臺,電信和網絡設備可以在現實工作條件下提供其最高的性能,最佳的可靠性和最高質量的服務.
Elite如何工作?
Elite平臺結合了世界上最精確的溫度傳感器,具有專門的溫度補償方案和低噪聲頻率合成器來提供卓越的動態(tài)穩(wěn)定性、超低抖動、寬帶率范圍和可程序設計性能.
2.達到100％熱耦合的Dual MEMS溫度感應功能,溫度跟蹤性能提升40倍,確保在氣流和溫度急劇變化的情況下器件能夠發(fā)揮最佳性能.
3.具備片上穩(wěn)壓器的高度集成混合信號電路,一個TDC(溫度數字轉換器)與提供5倍更好的抗電源噪聲性能和30uK的溫度分辨率(是石英溫度分辨性能的10倍),并且支持低噪聲0.23ps抖動的1至700MHz之間任意頻率的PLL.
哪些市場會從Elite產品中受益?
Elite產品理想適用于網絡、服務器、存儲和電信(NSST)設備使用.Elite晶振產品也非常適合用于其他高可靠性的應用,如測試用儀器儀表、智能電網、汽車ADAS的高精度GNSS/GPS定位、航空電子設備、測繪及精確農業(yè).
Elite的市場有多大?
Elite平臺針對NSST應用.所有頻率控制產品,如諧振器(X、XTAL)和振蕩器(XO、VCXO、TCXO、OCXO、特種振蕩器),即在NSST采用器件的有效市場總額(TAM),超過15億美元.
隨著Elite平臺的推出,將發(fā)布哪些產品?
Elite平臺發(fā)布的四個產品系列包括:
精準Super-TCXO是專為無線、有線和時間同步的應用設計的器件;
至220MHz,±0.1ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;適用于GNSS、工業(yè)和汽車應用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;
用于10G/40G/100G應用的超低抖動差分晶振.10至700MHz,0.1ps抖動的以太網,+95℃;
用于RF無線電、視頻廣播、無線中繼器、和其他工業(yè)應用的高溫,高可靠性的差分VCXO.10至700MHz,0.1ppb/g抗振性,+105C,寬廣的拉動范圍±25ppm至±3600ppm.
基于Elite產品的關鍵差異化因素是什么?
每個Elite系列都為其目標應用提供了獨到的差異化因素.
Elite產品與SiTime公司現有的產品組合如何定位?
最初發(fā)布的Elite產品面向NSST(網絡、服務器、存儲、電信),汽車及高精度GNSS和測試儀器應用中的MEMS時鐘.精度值為±0.1ppm的Super-TCXO溫補晶振將MEMS精準振蕩器的應用領域擴大,面向系統級性能文件要求高的動態(tài)性能與Stratum-3合規(guī)應用,如小基站、IEEE1588、以太網同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業(yè)和汽車GNSS系統的動態(tài)穩(wěn)定可靠性和性能要求.即使是常見環(huán)境壓力情況下,這些產品能夠使定位更加準確,衛(wèi)星信號捕獲更迅速.
Elite超低抖動差分振蕩器是對我們現有差分產品的一種補充,其目標客戶為那些面向0.1到0.3ps抖動的高速數據通信用戶.耐高溫,高可靠性的EliteVCXO目標應用包括:無線中繼器、CMTS(電纜調制解調器終端系統)和廣播系統,而SiTime公司現有的VCXO主要針對于音訊和工業(yè)應用.
哪些應用會從Elite產品中受益?
出色的動態(tài)性能和整體環(huán)境穩(wěn)健性使Elite的Super-TCXO和有源晶振理想適用于網絡、服務器、存儲和電信(NSST)高可靠性的應用.這些應用的實例包括:
1.受急劇溫度變化影響的戶外設備
2.采用風扇散熱,并面臨不可預知的氣流波動的系統
3.受強烈振動影響的桿式安裝或路旁系統
4.因電路板彎曲和彎折影響容易發(fā)生丟包的數據中心和總部辦公室(CO)
5.使用具有三分之一功耗,二分之一尺寸的和更大可靠性的OCXO晶振取代IEEE1588系統的情況,Elite的產品同時也非常適合如基于GNNS-ADAS以及建筑和農業(yè)系統高精度定位的關鍵任務應用.
Elite平臺和產品取得了哪些行業(yè)第一?
以下是Elite產品率先實現的目標.
105°C運行溫度下,10C/min溫度變化時±0.1ppm的穩(wěn)定性,OCXO級別的頻率溫度斜率(ΔF/ΔT),±1至±5ppb,使EliteSuper-TCXO晶振在IEEE1588應用中能夠取代OCXO.在氣流和溫度擾動的情況下,能夠保持同水平的ADEV和漂移規(guī)格(TDEV和MTIE)分辨率為0.1ppb的I2C接口和數字頻率調諧,提高了調整精度,并減少了對外部組件的需求(無需外部DAC).
消除對專用LDO的需求(Elite振蕩器可以共享電路板上的任何開關電源,降低成本和簡化設計),徹底消除可能會導致掉線或鏈路損耗的任何活動驟降和/或微跳,保持±0.1ppm的穩(wěn)定性的同時,能夠輸出1MHz至220MHz之間的任何頻率,SOIC-8引線封裝,提供更優(yōu)秀的抗沖擊和抗振動性能,最好的焊點可靠性,可以實現低成本的的視覺和/或光學檢查,0.23ps的抖動與在最小3.2x2.5mm封裝下的LVPECL、LVDS或HCLS輸出,可作為小尺寸應用如SFP模塊高頻,低抖動時鐘參考.
Elite是一個專為精準TCXO、VCXO與低抖動振蕩器器件建造的創(chuàng)新MEMS時鐘平臺.該平臺充分利用了SITIME晶振公司的具有Turbo Compensation™功能的獨特Dual MEMS™架構.基于Elite的精準Super-TCXO和振蕩器,面向高性能應用,如電信和網絡設備中解決存在很久的計時問題.即使是在環(huán)境壓力下,Elite產品也能提供最穩(wěn)定的時鐘.借助SiTime公司的Elite平臺,電信和網絡設備可以在現實工作條件下提供其最高的性能,最佳的可靠性和最高質量的服務.
Elite如何工作?
Elite平臺結合了世界上最精確的溫度傳感器,具有專門的溫度補償方案和低噪聲頻率合成器來提供卓越的動態(tài)穩(wěn)定性、超低抖動、寬帶率范圍和可程序設計性能.
Elite平臺的三個關鍵要素包括:
1.穩(wěn)健、可靠、成熟的Temp FlatMEMS™能夠消除活動驟降,其抗振動性能優(yōu)于石英晶體振蕩器30倍.2.達到100％熱耦合的Dual MEMS溫度感應功能,溫度跟蹤性能提升40倍,確保在氣流和溫度急劇變化的情況下器件能夠發(fā)揮最佳性能.
3.具備片上穩(wěn)壓器的高度集成混合信號電路,一個TDC(溫度數字轉換器)與提供5倍更好的抗電源噪聲性能和30uK的溫度分辨率(是石英溫度分辨性能的10倍),并且支持低噪聲0.23ps抖動的1至700MHz之間任意頻率的PLL.
哪些市場會從Elite產品中受益?
Elite產品理想適用于網絡、服務器、存儲和電信(NSST)設備使用.Elite晶振產品也非常適合用于其他高可靠性的應用,如測試用儀器儀表、智能電網、汽車ADAS的高精度GNSS/GPS定位、航空電子設備、測繪及精確農業(yè).
Elite的市場有多大?
Elite平臺針對NSST應用.所有頻率控制產品,如諧振器(X、XTAL)和振蕩器(XO、VCXO、TCXO、OCXO、特種振蕩器),即在NSST采用器件的有效市場總額(TAM),超過15億美元.
隨著Elite平臺的推出,將發(fā)布哪些產品?
Elite平臺發(fā)布的四個產品系列包括:
精準Super-TCXO是專為無線、有線和時間同步的應用設計的器件;
至220MHz,±0.1ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;適用于GNSS、工業(yè)和汽車應用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩(wěn)定性,+105℃;
用于10G/40G/100G應用的超低抖動差分晶振.10至700MHz,0.1ps抖動的以太網,+95℃;
用于RF無線電、視頻廣播、無線中繼器、和其他工業(yè)應用的高溫,高可靠性的差分VCXO.10至700MHz,0.1ppb/g抗振性,+105C,寬廣的拉動范圍±25ppm至±3600ppm.
基于Elite產品的關鍵差異化因素是什么?
每個Elite系列都為其目標應用提供了獨到的差異化因素.
| Elite產品 | 差異化因素 |
|
精準 Super-TCXOs |
-40至+105C,同時保持±100ppb頻率穩(wěn)定度,所有TCXO中最寬的工作溫度范圍 高速溫升率10C/分下,1至5ppb/C頻率斜率(ΔF/ΔT) 10秒平均時間內艾倫偏差(ADEV)為3E-11,優(yōu)于石英TCXO性能10倍 無活動驟降或微跳躍 0.2PS/MV電源噪聲抑制(PSNR),淘汰了專用系統LDO 1至220MHz之間的任意頻率 可選I2C頻率調諧,淘汰了外部DAC |
| Super-TCXOs |
-40至+105C,同時保持±0.5ppm頻率穩(wěn)定度 無活動驟降或微型跳躍 0.1ppb/g的抗振動能力 1至220MHz之間的任意頻率 |
| 差分振蕩器 |
0.23ps抖動(12kHz至20MHz)3.0x2.5mm最小封裝以太網屏蔽0.1ps 0.02ps/mv電源噪聲抑制(PSNR) 10至700MHz之間的任意頻率 在-40至+95C間達到±10ppm的頻率穩(wěn)定性,提供更好的系統可靠性 |
| VCXO |
0.1ppb/g的抗振性 可達+105C,具備優(yōu)良的相位噪聲性能 關闊的拉動范圍,從±25ppm至±3600ppm 在所有環(huán)境情況下,0.1％頻率調諧線性度具有50倍的優(yōu)勢 10至700MHz之間的任意頻率 |
最初發(fā)布的Elite產品面向NSST(網絡、服務器、存儲、電信),汽車及高精度GNSS和測試儀器應用中的MEMS時鐘.精度值為±0.1ppm的Super-TCXO溫補晶振將MEMS精準振蕩器的應用領域擴大,面向系統級性能文件要求高的動態(tài)性能與Stratum-3合規(guī)應用,如小基站、IEEE1588、以太網同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業(yè)和汽車GNSS系統的動態(tài)穩(wěn)定可靠性和性能要求.即使是常見環(huán)境壓力情況下,這些產品能夠使定位更加準確,衛(wèi)星信號捕獲更迅速.
Elite超低抖動差分振蕩器是對我們現有差分產品的一種補充,其目標客戶為那些面向0.1到0.3ps抖動的高速數據通信用戶.耐高溫,高可靠性的EliteVCXO目標應用包括:無線中繼器、CMTS(電纜調制解調器終端系統)和廣播系統,而SiTime公司現有的VCXO主要針對于音訊和工業(yè)應用.
哪些應用會從Elite產品中受益?
出色的動態(tài)性能和整體環(huán)境穩(wěn)健性使Elite的Super-TCXO和有源晶振理想適用于網絡、服務器、存儲和電信(NSST)高可靠性的應用.這些應用的實例包括:
1.受急劇溫度變化影響的戶外設備
2.采用風扇散熱,并面臨不可預知的氣流波動的系統
3.受強烈振動影響的桿式安裝或路旁系統
4.因電路板彎曲和彎折影響容易發(fā)生丟包的數據中心和總部辦公室(CO)
5.使用具有三分之一功耗,二分之一尺寸的和更大可靠性的OCXO晶振取代IEEE1588系統的情況,Elite的產品同時也非常適合如基于GNNS-ADAS以及建筑和農業(yè)系統高精度定位的關鍵任務應用.
Elite平臺和產品取得了哪些行業(yè)第一?
以下是Elite產品率先實現的目標.
105°C運行溫度下,10C/min溫度變化時±0.1ppm的穩(wěn)定性,OCXO級別的頻率溫度斜率(ΔF/ΔT),±1至±5ppb,使EliteSuper-TCXO晶振在IEEE1588應用中能夠取代OCXO.在氣流和溫度擾動的情況下,能夠保持同水平的ADEV和漂移規(guī)格(TDEV和MTIE)分辨率為0.1ppb的I2C接口和數字頻率調諧,提高了調整精度,并減少了對外部組件的需求(無需外部DAC).
消除對專用LDO的需求(Elite振蕩器可以共享電路板上的任何開關電源,降低成本和簡化設計),徹底消除可能會導致掉線或鏈路損耗的任何活動驟降和/或微跳,保持±0.1ppm的穩(wěn)定性的同時,能夠輸出1MHz至220MHz之間的任何頻率,SOIC-8引線封裝,提供更優(yōu)秀的抗沖擊和抗振動性能,最好的焊點可靠性,可以實現低成本的的視覺和/或光學檢查,0.23ps的抖動與在最小3.2x2.5mm封裝下的LVPECL、LVDS或HCLS輸出,可作為小尺寸應用如SFP模塊高頻,低抖動時鐘參考.
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