MEMS-Oszillatoren 30 mal unempfindlicher als Quarzoszillatoren

SiTimes hat mit der Elite Platform sehr präzise MEMS-Oszillatoren vorgestellt. Gedacht sind sie unter anderem für Kommunikations- und Industrieanlagen, Netzwerke und Automobile. Die vier neuen Produktfamilien - Stratum-3-Präzisions-Super-TCXOs für Telekomunikations- und Cloud-Infrastruktur-Applikationen, Super-TCXOs für GNSS, industrielle und automotive Anwendungen, Differentialoszillatoren mit extrem geringem Jitter und differentielle Hochtemperatur-VCXOs mit hoher Zuverlässigkeit - basieren auf SiTimes Dual-MEMS-Architektur mit TurboCompensation.

Ihren Kern bilden robuste und sehr zuverlässige TempFlat-MEMS-Resonatoren, die keine Activity Dips oder Mikrosprünge zeigen und auf Vibrationen mit 0,1 ppb/g rund 30 Mal unempfindlicher als Quarzoszillatoren reagieren. Die DualMEMS-Temperaturermessung soll mit 100-prozentig exakter thermischer Kopplung erfolgen. Dadurch ist auch bei sich schnell ändernden Belüftungs- und Temperaturverhältnissen d Leistung der Oszillatoren sichergestellt. Dank hochintegrierter Mixed-Signal-Schaltungen mit On-Chip-Reglern, einem Temperatur/Digital-Wandler (TDC) und einer rauscharmen PLL konnte zudem die Unempfindlichkeit gegenüber Störsignalen in der Spannungsversorgung um bis zu 500 Prozent gesteigert werde. Weitere Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Quarz-basierten Lösungen sind eine extrem hohe Temperaturauflösung von 30 μK und die Unterstützung beliebiger Frequenzen zwischen 1 und 700 MHz.

Zu den besonderen Eigenschaften der Stratum-3-Präzisions-Super-TCXOs zählen eine Frequenzstabilität von ±100 ppb über den gesamten Betriebstemperaturbereich von -40 und +105 °C, eine Frequenzdrift (ΔF/ΔT) von 1 bis 5 ppb/ °C bei einer äußerst schnellen Temperaturänderungsrate von 10 °C pro Minute und eine 3e-11 Allan-Deviation (ADEV) mit 10 s Mittelungszeit. Dank einer hohen Störsignal-Unterdrückung von 0,2 ps/mV auf der Betriebsspannung (PSNR) kann auf einen zusätzlichen Linearregler (LDO) verzichtet werden. Die optionale I2C/SPI-Frequenzabstimmung erübrigt einen externen D/A-Wandler.

Die Super-TCXOs für GNSS, industrielle und automotive Anwendungen besitzen eine Frequenzstabilität von ±0,5 ppm bei -40 bis +105 °C, während SiTimes neue Differentialoszillatoren über einen sehr geringen integrierten Phasenjitter von effektiv 0,23 ps bei 12 kHz bis 20 MHz beziehungsweise 0,1 ps unter Ethernet-Maske für 10G/40G/100G verfügen.

Die differentiellen Hochtemperatur-VCXOs, besitzen bei Temperaturen von bis zu 95 °C ein ausgezeichnetes Phasenrauschen und eine besonders hohe Zuverlässigkeit. Zu den besonderen technischen Merkmalen dieser Komponenten zählen eine Frequenzabstimmlinearität von 0,1% unter allen Bedingungen und ein extrem weiter Ziehbereich von ±25 bis ±3600 ppm.

Auf der Electronica sind die MEMS-Oszillatoren von SiTimes an dem Stand von SE Spezial-Electronic, Halle A5 Stand 278, zu sehen.