MEMS-Oszillatoren – Alles im Takt
Siliziumbasierende MEMS-Oszillatoren und -Resonatoren sind Bauelemente, die sich hervorragend für Automotive-Applikationen eignen. Ein Blick auf die physikalischen Eigenschaften von Silizium zeigt, dass es sich um einen mechanisch hoch-stabilen und besonders reinen Werkstoff handelt, der auch bei sehr hohen Temperaturen äußerst stabil und unempfindlich ist.
Siliziumbasierende MEMS-Oszillatoren und -Resonatoren sind Bauelemente, die sich hervorragend für Automotive-Applikationen eignen. Ein Blick auf die physikalischen Eigenschaften von Silizium zeigt, dass es sich um einen mechanisch hoch-stabilen und besonders reinen Werkstoff handelt, der auch bei sehr hohen Temperaturen äußerst stabil und unempfindlich ist.
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Der Firma SiTime (www.sitime.com) ist es gelungen, die Eigenschaften von Si zu nutzen, um Resonatoren auf Silizium-Basis zu entwickeln, die deutliche Vorteile gegenüber Quarz-Oszillatoren in anspruchsvollen Automotive-Anwendungen aufweisen. Diese Resonatoren haben lediglich einen Baugröße von 0,8 mm x 0,6 mm x 0,15 mm und werden als „Bare Dies“ angeboten. Sie lassen sich in jede beliebige IC-typische Gehäuseform packen und eignen sich für die Integration in Multi-Chip-Module. SiTime bietet Oszillatoren aus MEMS-Resonatoren mit programmierbarer PLL in allen gängigen SMD-Quarz-Gehäusen von 2,0 mm x 2,5 mm bis 7 mm x 5 mm an.
SiT8002 | 2 Tage | 10 Tage | 30 Tage |
| -40oC | -0,10ppm | -0,02ppm | +0,32ppm |
| 85oC | -0,05ppm | -0,28ppm | -0,31ppm |
| 125oC | -0,25ppm | -0,03ppm | +0,16ppm |
| 150oC | -0,54ppm | -1,68ppm | -2,44ppm |
| Tabelle 1. Durchschnittliche Alterung von 30 Oszillatoren über einen Zeitraum von 30 Tagen bei unterschiedlichen Temperaturen. | |||
Keine Ausfälle durch Materialermüdung
| Test-Tempe-ratur | SiT8002 | Quarz-Oszillator, Hersteller A | Quarz-Oszillator, Hersteller B |
| 85oC | ±20ppm | ±20ppm | ±20ppm |
| 100oC | ±25ppm | ±40ppm | ±70ppm |
| 125oC | ±35ppm | ±150ppm | ±250ppm |
| Tabelle 2. Frequenz-Toleranz eines MEMS-Oszillators im Vergleich zu Quarz-Oszillatoren verschiedener Hersteller in Abhängigkeit von der Temperatur. | |||
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