多年來，時鐘設備一直是電信、無線基礎設施和高速通信應用中的關鍵組件。時鐘生成器、緩沖器和振蕩器可以說是無數(shù)網(wǎng)絡和通信系統(tǒng)的無名英雄。事實上，如果沒有這些定時組件，互聯(lián)網(wǎng)將陷入停頓。現(xiàn)代汽車本身已經(jīng)成為帶輪子的高速網(wǎng)絡，如果沒有它們，這些鐵殼子也會停滯不前。

對于汽車應用程序全新的參考時鐘解決方案提供了一些好處，如顯著降低抖動和更大的頻率靈活性。

如今汽車市場對時鐘的需求越來越大，其中這2大趨勢作為助推劑：

電氣化，它是由混合動力和電動汽車（EV）推動。隨著電動汽車行業(yè)持續(xù)降低電池成本、改善充電能力和延長電動汽車行駛里程，電動汽車的使用預計將在未來10年大幅增加。

另一個就是自動駕駛。當汽車裝載了更多的傳感器和智能系統(tǒng)后將會變得更加智能，在過去的幾年里，防撞檢測、剎車、自動泊車、變道傳感器以及其他駕駛輔助技術已經(jīng)成為高端汽車的共同特征。隨著這些功能逐漸轉(zhuǎn)移到中檔汽車上，下一個前沿領域?qū)@先進的駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）、自動駕駛和智能遠程信息技術上，這些技術將進一步提高駕駛員的意識和安全性，以及整體的駕駛體驗。

此外，半導體技術的進步正在推動汽車電氣化和自動駕駛背后的創(chuàng)新。根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，到2025年，每輛汽車的半導體含量將從2013年的312美元增加一倍，達到652美元，每年增幅約8%。混合動力/電動汽車電子產(chǎn)品和ADAS是增長最快的汽車細分市場，分別為29%和13%的復合年增長率。

石英時鐘的缺陷

雖然近年來汽車市場的創(chuàng)新步伐有所加快，但為ADAS、自動駕駛汽車和信息娛樂應用提供參考時鐘的計時技術依舊有些落后。之前的技術，汽車系統(tǒng)開發(fā)人員一直依賴于石英晶體和晶體振蕩器來提供這些應用程序的參考時鐘。隨著系統(tǒng)的參考計時復雜性的增加，最簡單的解決方案是向每個新設計添加更多基于石英的組件。

這種方法有許多缺點和限制。除了增加更多組件的成本和復雜性之外，QUARTZ對沖擊和震動效應異常敏感，這些沖擊和振動效應會影響系統(tǒng)的長期可靠性。

汽車應用通常需要擴展其工作溫度，一般在為- 40到+105°C之間。長時間的高溫運行會使石英零件長期老化，對產(chǎn)品生命周期產(chǎn)生不利影響。總的來說，石英器件的性能很難讓汽車硬件開發(fā)人員去設計更靈活的解決方案，這些解決方案可以隨著整個系統(tǒng)的復雜性而增長。

在過去，我們很難對離散頻率參考進行替代，傳統(tǒng)時鐘集成電路（IC）解決方案在產(chǎn)生非整數(shù)相關頻率時，由于頻率合成限制或時鐘抖動性能下降，導致無法從單個設備生成多個獨特的頻率。此外，用單個時鐘IC替換多個離散石英參考會增加PCB的信號路由復雜性，并需要在長路徑上分布時鐘信號。

新時鐘解決方案的誕生

現(xiàn)在可以使用全新的參考時鐘解決方案來解決這些系統(tǒng)級挑戰(zhàn)。這些解決方案具有更低的抖動和更大的頻率靈活性，使得單個IC可以產(chǎn)生多個與非整數(shù)相關的頻率。它們還支持集成的信號完整性調(diào)諧功能，以簡化PCB時鐘的路由和分配。

類似的定時解決方案已經(jīng)在網(wǎng)絡、通信、無線基礎設施和工業(yè)應用中使用了許多年。為了利用這些先進的定時技術，汽車硬件設計人員在為新設計選擇高度集成的參考時鐘解決方案時，應該對抖動性能、頻率靈活性和信號完整性進行充分考慮。

隨著汽車應用領域的技術創(chuàng)新步伐繼續(xù)加快，電動汽車和自動駕駛汽車(ADAS)正在推動汽車市場的下一波電氣化浪潮。基于硅元件的定時解決方案多年來在網(wǎng)絡和通信市場中提高了性能和系統(tǒng)級可靠性。現(xiàn)在，汽車也將從類似的時鐘技術中獲益，這將簡化行業(yè)對統(tǒng)一時鐘解決方案的采用，從而提高系統(tǒng)可靠性，降低汽車應用中的成本和復雜性。