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可编程 MEMS 振荡器满足可靠性、性能和短交货期要求

2388742 2022-11-24 | pdf | 433.1KB | 次下载 | 免费

资料介绍

消费、汽车、工业、医疗、通信、物联网 (IoT) 和企业等应用的系统设计人员必须考虑大量的时钟时序要求和性能特征，尤其是在需要传统标准支持的情况下。这些包括准确度、精密度、稳定性、系统噪声、电磁干扰 (EMI)、功耗、输出类型（差分或单路）以及各种扩频配置文件。设计人员面临的挑战是以低功耗的小尺寸满足各种要求。消费、汽车、工业、医疗、通信、物联网 (IoT) 和企业等应用的系统设计人员必须考虑大量的时钟时序要求和性能特征，尤其是在需要传统标准支持的情况下。这些包括准确度、精密度、稳定性、系统噪声、电磁干扰 (EMI)、功耗、输出类型（差分或单路）以及各种扩频配置文件。设计人员面临的挑战是以低功耗的小尺寸满足各种要求。与此同时，他们还必须将成本和交货时间降至最低，这对于定制配置来说很困难，因为设计师仍需要按生产数量订购，并且可能面临三到五周甚至更长的交货时间。这些延误既延缓了原型制作和开发，也延缓了最终产品的生产进度。与此同时，他们还必须将成本和交货时间降至最低，这对于定制配置来说很困难，因为设计师仍需要按生产数量订购，并且可能面临三到五周甚至更长的交货时间。这些延误既延缓了原型制作和开发，也延缓了最终产品的生产进度。为了满足对更灵活的高性能计时解决方案的需求，设计人员可以使用可编程微机电系统 (MEMS) 振荡器来代替传统的晶体振荡器。它们达到或超过质量和性能要求，但采用标准结构，可以调整以满足定制要求。为了满足对更灵活的高性能计时解决方案的需求，设计人员可以使用可编程微机电系统 (MEMS) 振荡器来代替传统的晶体振荡器。它们达到或超过质量和性能要求，但采用标准结构，可以调整以满足定制要求。本文简要介绍了可编程 MEMS 振荡器并描述了它们的主要元件。然后查看本文简要介绍了可编程 MEMS 振荡器并描述了它们的主要元件。然后查看SiTimeSiTime的示例设备，并展示如何选择和使用它们来满足各种应用的时序要求，同时缩短交货时间并降低总体成本。的示例设备，并展示如何选择和使用它们来满足各种应用的时序要求，同时缩短交货时间并降低总体成本。为什么要使用可编程 MEMS 振荡器？为什么要使用可编程 MEMS 振荡器？在 2000 年代出现 MEMS 振荡器之前，石英晶体谐振器一直主导着电路时序。然而，在快速创新和硅工艺使用的支持下，MEMS 振荡器成为设计要求强调质量、可靠性和稳健性的首选解决方案。虽然对于许多应用而言，石英振荡器仍然是一个很好的低成本选择，但与高度集成和可编程的 MEMS 设备相比，它们的设计可能稍微复杂一些。例如，使用石英振荡器的设计人员需要选择正确的谐振器和负载电容器以避免冷启动故障和晶体不匹配等问题，同时努力将 EMI 降至最低。在 2000 年代出现 MEMS 振荡器之前，石英晶体谐振器一直主导着电路时序。然而，在快速创新和硅工艺使用的支持下，MEMS 振荡器成为设计要求强调质量、可靠性和稳健性的首选解决方案。虽然对于许多应用而言，石英振荡器仍然是一个很好的低成本选择，但与高度集成和可编程的 MEMS 设备相比，它们的设计可能稍微复杂一些。例如，使用石英振荡器的设计人员需要选择正确的谐振器和负载电容器以避免冷启动故障和晶体不匹配等问题，同时努力将 EMI 降至最低。可编程 MEMS 设备的即插即用可用性避免或大大减轻了这些复杂性。此外，它们简单、标准化的制造过程，加上它们的小尺寸，提供了固有的性能、可靠性和弹性特性。例如，使用大批量硅基 MEMS 制造工艺可最大限度地减少污染机会，从而减少百万分之缺陷件 (DPPM)。这降低了成本，但对于设计人员来说同样重要的是，该过程提高了质量和可靠性，延长了平均故障间隔时间 (MTBF)。这适用于从 -55˚C 到 +125˚C 的极端环境温度。可编程 MEMS 设备的即插即用可用性避免或大大减轻了这些复杂性。此外，它们简单、标准化的制造过程，加上它们的小尺寸，提供了固有的性能、可靠性和弹性特性。例如，使用大批量硅基 MEMS 制造工艺可最大限度地减少污染机会，从而减少百万分之缺陷件 (DPPM)。这降低了成本，但对于设计人员来说同样重要的是，该过程提高了质量和可靠性，延长了平均故障间隔时间 (MTBF)。这适用于从 -55˚C 到 +125˚C 的极端环境温度。在尺寸方面，MEMS 振荡器质量小——标准的 32 千赫 (kHz) MEMS 振荡器可以在针头大小的芯片级封装 (CSP) 中交付——这意味着它们在冲击和振动方面非常坚固. 此外，可编程 MEMS 振荡器在谐振器和振荡器电路之间没有暴露的印刷电路板连接，并且由于振荡器电路针对电噪声条件进行了优化，因此它们对 EMI 的敏感度要低得多。它们的结构和设计使得它们对电路板噪声也不太敏感。