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可編程 MEMS 振蕩器滿足可靠性、性能和短交貨期要求

2388742 2022-11-24 | pdf | 433.1KB | 次下載 | 免費

資料介紹

消費、汽車、工業、醫療、通信、物聯網 (IoT) 和企業等應用的系統設計人員必須考慮大量的時鐘時序要求和性能特征，尤其是在需要傳統標準支持的情況下。這些包括準確度、精密度、穩定性、系統噪聲、電磁干擾 (EMI)、功耗、輸出類型（差分或單路）以及各種擴頻配置文件。設計人員面臨的挑戰是以低功耗的小尺寸滿足各種要求。消費、汽車、工業、醫療、通信、物聯網 (IoT) 和企業等應用的系統設計人員必須考慮大量的時鐘時序要求和性能特征，尤其是在需要傳統標準支持的情況下。這些包括準確度、精密度、穩定性、系統噪聲、電磁干擾 (EMI)、功耗、輸出類型（差分或單路）以及各種擴頻配置文件。設計人員面臨的挑戰是以低功耗的小尺寸滿足各種要求。與此同時，他們還必須將成本和交貨時間降至最低，這對于定制配置來說很困難，因為設計師仍需要按生產數量訂購，并且可能面臨三到五周甚至更長的交貨時間。這些延誤既延緩了原型制作和開發，也延緩了最終產品的生產進度。與此同時，他們還必須將成本和交貨時間降至最低，這對于定制配置來說很困難，因為設計師仍需要按生產數量訂購，并且可能面臨三到五周甚至更長的交貨時間。這些延誤既延緩了原型制作和開發，也延緩了最終產品的生產進度。為了滿足對更靈活的高性能計時解決方案的需求，設計人員可以使用可編程微機電系統 (MEMS) 振蕩器來代替傳統的晶體振蕩器。它們達到或超過質量和性能要求，但采用標準結構，可以調整以滿足定制要求。為了滿足對更靈活的高性能計時解決方案的需求，設計人員可以使用可編程微機電系統 (MEMS) 振蕩器來代替傳統的晶體振蕩器。它們達到或超過質量和性能要求，但采用標準結構，可以調整以滿足定制要求。本文簡要介紹了可編程 MEMS 振蕩器并描述了它們的主要元件。然后查看本文簡要介紹了可編程 MEMS 振蕩器并描述了它們的主要元件。然后查看SiTimeSiTime的示例設備，并展示如何選擇和使用它們來滿足各種應用的時序要求，同時縮短交貨時間并降低總體成本。的示例設備，并展示如何選擇和使用它們來滿足各種應用的時序要求，同時縮短交貨時間并降低總體成本。為什么要使用可編程 MEMS 振蕩器？為什么要使用可編程 MEMS 振蕩器？在 2000 年代出現 MEMS 振蕩器之前，石英晶體諧振器一直主導著電路時序。然而，在快速創新和硅工藝使用的支持下，MEMS 振蕩器成為設計要求強調質量、可靠性和穩健性的首選解決方案。雖然對于許多應用而言，石英振蕩器仍然是一個很好的低成本選擇，但與高度集成和可編程的 MEMS 設備相比，它們的設計可能稍微復雜一些。例如，使用石英振蕩器的設計人員需要選擇正確的諧振器和負載電容器以避免冷啟動故障和晶體不匹配等問題，同時努力將 EMI 降至最低。在 2000 年代出現 MEMS 振蕩器之前，石英晶體諧振器一直主導著電路時序。然而，在快速創新和硅工藝使用的支持下，MEMS 振蕩器成為設計要求強調質量、可靠性和穩健性的首選解決方案。雖然對于許多應用而言，石英振蕩器仍然是一個很好的低成本選擇，但與高度集成和可編程的 MEMS 設備相比，它們的設計可能稍微復雜一些。例如，使用石英振蕩器的設計人員需要選擇正確的諧振器和負載電容器以避免冷啟動故障和晶體不匹配等問題，同時努力將 EMI 降至最低。可編程 MEMS 設備的即插即用可用性避免或大大減輕了這些復雜性。此外，它們簡單、標準化的制造過程，加上它們的小尺寸，提供了固有的性能、可靠性和彈性特性。例如，使用大批量硅基 MEMS 制造工藝可最大限度地減少污染機會，從而減少百萬分之缺陷件 (DPPM)。這降低了成本，但對于設計人員來說同樣重要的是，該過程提高了質量和可靠性，延長了平均故障間隔時間 (MTBF)。這適用于從 -55?C 到 +125?C 的極端環境溫度。可編程 MEMS 設備的即插即用可用性避免或大大減輕了這些復雜性。此外，它們簡單、標準化的制造過程，加上它們的小尺寸，提供了固有的性能、可靠性和彈性特性。例如，使用大批量硅基 MEMS 制造工藝可最大限度地減少污染機會，從而減少百萬分之缺陷件 (DPPM)。這降低了成本，但對于設計人員來說同樣重要的是，該過程提高了質量和可靠性，延長了平均故障間隔時間 (MTBF)。這適用于從 -55?C 到 +125?C 的極端環境溫度。在尺寸方面，MEMS 振蕩器質量小——標準的 32 千赫 (kHz) MEMS 振蕩器可以在針頭大小的芯片級封裝 (CSP) 中交付——這意味著它們在沖擊和振動方面非常堅固. 此外，可編程 MEMS 振蕩器在諧振器和振蕩器電路之間沒有暴露的印刷電路板連接，并且由于振蕩器電路針對電噪聲條件進行了優化，因此它們對 EMI 的敏感度要低得多。它們的結構和設計使得它們對電路板噪聲也不太敏感。