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更多>>TCXO Oscillator的Elite時鐘平臺工作原理
來源：http://www.sedorisc.com 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.即使是在環境壓力下,Elite產品也能提供最穩定的時鐘.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穩定性、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揮最佳性能.
3.具備片上穩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.
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,將發布哪些產品?
Elite平臺發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穩定性,+105℃;適用于GNSS、工業和汽車應用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩定性,+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性能與Stratum-3合規應用,如小基站、IEEE1588、以太網同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業和汽車GNSS系統的動態穩定可靠性和性能要求.即使是常見環境壓力情況下,這些產品能夠使定位更加準確,衛星信號捕獲更迅速.
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應用.
哪些應用會從Elite產品中受益?
出色的動態性能和整體環境穩健性使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.即使是在環境壓力下,Elite產品也能提供最穩定的時鐘.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穩定性、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.穩健、可靠、成熟的Temp FlatMEMS™能夠消除活動驟降,其抗振動性能優于石英晶體振蕩器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揮最佳性能.
3.具備片上穩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.
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,將發布哪些產品?
Elite平臺發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穩定性,+105℃;適用于GNSS、工業和汽車應用的Super-TCXO.1至220MHz,±0.5ppm至±2.5ppm穩定性,+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,具備優良的相位噪聲性能 關闊的拉動范圍,從±25ppm至±3600ppm 在所有環境情況下,0.1％頻率調諧線性度具有50倍的優勢 10至700MHz之間的任意頻率 |
最初發布的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性能與Stratum-3合規應用,如小基站、IEEE1588、以太網同步和光傳輸.精度值為±0.5ppm的Super-TCXO能夠勝任工業和汽車GNSS系統的動態穩定可靠性和性能要求.即使是常見環境壓力情況下,這些產品能夠使定位更加準確,衛星信號捕獲更迅速.
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應用.
哪些應用會從Elite產品中受益?
出色的動態性能和整體環境穩健性使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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