SiTime: Plattform mit MEMS-Oszillatoren Kleiner Jitter, große Zuverlässigkeit

Herzstück von SiTimes Elite-Plattform sind robuste, zuverlässige TempFlat-MEMS-Resonatoren.
Herzstück von SiTimes Elite-Plattform sind robuste, zuverlässige TempFlat-MEMS-Resonatoren.

Auf SiTimes Dual-MEMS-Architektur basieren die vier Produktfamilien „Stratum 3“-Präzisions-Super-TCXOs für Telekomunikations- und Cloud-Infrastruktur-Applikationen, Super-TCXOs für GNSS, Differentialoszillatoren mit geringem Jitter und differentielle Hochtemperatur-VCXOs mit hoher Zuverlässigkeit.

Den Kern der Elite-Plattform bilden dabei robuste und überaus zuverlässige TempFlat-MEMS-Resonatoren, die keine Activity Dips oder Mikrosprünge zeigen und auf Vibrationen mit 0,1 ppb/g rund 30 Mal unempfindlicher als Quarzoszillatoren reagieren.

Die DualMEMS-Temperaturermessung erfolgt mit 100-prozentig exakter thermischer Kopplung. Dadurch ist auch bei sich schnell ändernden Belüftungs- und Temperaturverhältnissen immer eine hohe Performance der Oszillatoren sichergestellt. Dank hochintegrierter Mixed-Signal-Schaltungen mit On-Chip-Reglern, einem Temperatur/Digital-Wandler und einer rauscharmen PLL konnte zudem die Unempfindlichkeit gegenüber Störsignalen in der Spannungsversorgung um bis zu 500 % gesteigert werden. Weitere Vorteile im Vergleich mit herkömmlichen Quarzschwingern sind die extrem hohe Temperaturauflösung von 30 μK und die Unterstützung beliebiger Frequenzen zwischen 1 und 700 MHz.

Zu den Eigenschaften der „Stratum 3“-Präzisions-Super-TCXOs zählen die Frequenzstabilität von ±100 ppb über den gesamten Betriebstemperaturbereich von –40 und +105 °C, die Frequenzdrift von 1 bis 5 ppb/°C bei einer äußerst schnellen Temperaturänderungsrate von 10 °C pro Minute und die 3e-11 Allan-Deviation (ADEV) mit 10 s Mittelungszeit. Dank einer hohen Störsignal-Unterdrückung von 0,2 ps/mV auf der Betriebsspannung (PSNR) kann auf einen zusätzlichen Linearregler (LDO) verzichtet werden. Die optionale I2C/SPI-Frequenzabstimmung erübrigt einen externen D/A-Wandler.

Die Super-TCXOs für GNSS, industrielle und automotive Anwendungen punkten mit einer Frequenzstabilität von ±0,5 ppm bei –40 bis +105 °C, während sich SiTimes neue Differentialoszillatoren durch einen extrem geringen intergrierten Phasenjitter von effektiv 0,23 ps bei 12 kHz bis 20 MHz bzw. 0,1 ps unter Ethernet-Maske für 10 G / 40 G / 100 G auszeichnen.

Abgerundet wird das aktuelle Portfolio durch differentielle Hochtemperatur-VCXOs, die sich bei Temperaturen von bis zu +95 °C durch niedriges Phasenrauschen und eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnen. Zu den besonders herausragenden technischen Merkmalen dieser Komponenten zählen die Frequenzabstimmlinearität von 0,1 % unter allen Bedingungen und der extrem weite Ziehbereich von ±25 bis ±3600 ppm. Erhältlich sind die Taktgeber der Elite-Plattform bei SE Spezial-Electronic und Compotek.