關于作者--SiTime樣品中心

為了加速SiTime MEMS硅晶振產品的應用普及，讓中國電子工程師能快速體驗MEMS硅晶振的高穩定性、高可靠性、超小封裝、超低功耗、超低抖動等更多優勢，SiTime公司聯合本土半導體分銷商北京晶圓電子有限公司共同建立SiTime樣品中心，為用戶提供免費樣品申請，小批量試產、現貨應急、特價申請、技術支持等便捷服務，更多信息請訪問www.sitimechina.com，客戶服務熱線400-888-2483。

OCXO（恒溫晶振）提供了時序性能的巔峰。很少有定時器供應商能夠達到OCXO級穩定性，即大約±50 ppb（十億分之一）或更高。由于OCXO提供Stratum 3E *級時序穩定性，因此它們用于高吞吐量通信網絡，每個新一代都需要更嚴格的時序性能。展望未來，OCXO對于支持自動駕駛汽車等關鍵任務服務的新興5G和IEEE 1588同步應用至關重要。

OCXO恒溫晶振如何實現這種穩定性？

這些高精度振蕩器設計用于通過將諧振器與溫度補償電路和加熱元件一起封閉來保持溫度變化下的頻率，這是穩定性降低的主要原因之一。但即使這些“烤箱”設備設計為保持內部溫度恒定，傳統的OCXO仍然容易受到環境溫度變化的影響，特別是當溫度變化很快時。

這就是為什么設計師在將振蕩器放置在電路板上的位置做出艱難決定的原因。 OCXO恒溫晶振通常放置在遠離風扇的角落，這會引起氣流引起的熱沖擊并遠離主處理單元，這會產生大量熱量。但是，需要權衡將振蕩器從其正在計時的芯片上移開，例如增加的布線復雜性和潛在的信號完整性問題。我們的一些客戶不得不經歷3到5個電路板布局迭代，以確定OCXO的最終穩定性。

在許多情況下，OCXO恒溫晶振覆蓋有用于隔熱的特殊機械屏蔽。但這些封面通常不是現成的。他們需要尋找專業的供應商來設計和制作封面，額外的電路板空間以及額外的制造步驟以粘附封面。所有這些都需要時間和金錢，而且它們仍然不是萬無一失的。

通過所有這些保護措施，OCXO仍然無法防范影響穩定性和性能的其他因素。諸如振動，濕度，時間（老化）和電源噪聲（如電源電壓或負載阻抗）之類的事情。這使得時序可能成為通信系統中最大的故障源。沒有簡單的方法可以緩解使用OCXO的所有麻煩和風險，至少在引入Emerald Platform之前，首先是基于MEMS的OCXO。

一種新的超級強大的解決方案

Emerald Platform恒溫晶振是一款改變游戲規則的精確計時解決方案，可在動態條件下提供更好的可靠性和性能。它基于可編程平臺，可支持1 MHz至220 MHz的任何頻率，以及LVCMOS或限幅正弦波輸出。與傳統的石英Stratum 3E OCXO相比，這里有一些功能。

• 在氣流和熱沖擊的情況下性能提高10倍

• ±5 ppb頻率穩定性超溫

• ΔF/ΔT動態穩定性：典型值±50 ppt /°C（ppt =萬億分之一）

• 艾倫偏差（ADEV）：氣流下2e-11

• 抗振性能提高20倍

• 0.1 ppb / g

• 沒有活動下降或微跳

• 最小的尺寸

• 占地面積9 x 7 mm，小75％

• 6.5毫米高，40％更薄

• 還提供標準OCXO封裝，可直接替換石英OCXO

• 半導體級質量和可靠性

• 消除石英OCXO的批次間不一致性

• 無需對傳入的批次進行抽樣和測試

• 無與倫比的易用性

• 對PCB布局沒有限制

• 熱隔離不需要機械屏蔽

• 片上穩壓器，無需外部LDO或鐵氧體磁珠

• 耐濕度

解決長期存在的時間問題

到目前為止，通信設備制造商不得不依賴于精密，難以使用的計時設備。 Emerald Platform旨在解決石英OCXO長期存在的問題，這些問題對環境條件敏感并需要采取保護措施。無論何處放置在板上，或者在現場部署，MEMS產品都能隨時隨地工作。

簡而言之，設計師現在可以在晚上睡得更好，而不必擔心OCXO的困難。設備制造商可以降低設計復雜性，加快開發時間，加快收入，并在系統真正需要時依靠穩定性。

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