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面向5G 基础设施!SiTime 发布全新MEMS 时序解决方案Emerald平台

国际电子商情讯,2018年11月5日,MEMS 时序领域的领先提供商 SiTime 针对5G 基础设施推出全新MEMS 时序解决方案——Emerald Platform™。借助 Emerald 平台,运营商能够在恶劣环境下部署 5G 设备,并可靠地提供任务关键型服务……

在日前的媒体发布会上,SiTime公司的营销执行副总裁Piyush Sevalia就已经与媒体朋友们分享了SiTime时钟产品的优越性能以及全新MEMS时序解决方案产品Emerald Platform™。

他表示,不论是过去、现在还是将来,时钟领域有四个非常重要的参数。即:频率稳定性、相位抖动、阿伦方差、尺寸。SiTime时钟产品在这四个参数上均有出色的表现,相关性能都有非常大的提升。详见下图:

sitime四大参数.JPG

图1时钟领域四个重要参数 来源:SiTime

SiTime未来将持续开拓5G、移动物联网、车联网等领域。5G时代对时钟的方案及产品有了新的要求,届时带宽将增加100倍,射频增加10倍,同时还要能承受高压力环境,比如:振动、气流、高温环境等。移动物联网的发展将更注重,小型化、电动化等,对终端的要求也需要更持久的可靠性。车联网领域的超级计算机、人工智能、全面感知,带来的高压力对时钟产抵御冲击、振动、温度方面的能力更加严苛。Piyush表示,上述领域都将是SiTime MEMS计时产品和方案的目标领域。

基于5G基础设施,SiTime推出了业界首款 MEMS 恒温振荡器 (OCXO)——Emerald 平台,该平台在时序中提供的性能是石英类产品所无法比肩的。据了解,基于石英的 OCXO 对诸如振动、温度变化和冲击等环境压力因素极为敏感,这会降低网络性能、减少正常运行时间,并影响任务关键型服务,如自动驾驶辅助系统 (ADAS)。SiTime 的 Emerald OCXO 解决了上述难题,保证所有的通信网络可靠运行。

SiTime 首席执行官 Rajesh Vashist 表示:“时序可能是 5G 系统中最大的潜在故障点,并可能影响性能、可靠性和营收。5G 时序对系统 OEM 厂商来说是一个复杂的挑战,因此需要一种新的方法,那就是超越目前使用的传统的组件级方法。为了解决这一大挑战,SiTime 率先采用系统方法 Emerald,通过将 SiTime 革命性的 MEMS 与可编程模拟、创新型封装和高性能算法相结合,创造了一种全新的解决方案,与目前提供的解决方案相比,其性能提升高达 20 倍。

精准计时是5G基础架构的核心,5G服务需要在任何条件下都能实现稳定、可靠的计时。5G对计时服务的要求满足:130纳秒无线对无线精准性,时钟不能出现故障,简单的小型系统,稳定的时钟性能等,这些性能都在Emerald平台上可以得到体现。

此外,Emerald MEMS OCXO还解决了石英 OCXO 的可用性难题。一般情况下,OCXO 在布局时需要远离压力因素,导致布线复杂性增加和潜在的信号完整性问题。为了解决该问题,设计人员也尝试使用专门的塑封型 OCXO 盖进行热隔离,但这会增加制造步骤和生产复杂性。Emerald MEMS OCXO 消除了所有这些问题:它们简化设计、缩短开发时间、加速营收,同时提升系统性能。

SiTime 的 Emerald 平台 MEMS OCXO通过使用可编程模拟架构,Emerald OCXO 可提供 1 到 220MHz 范围内任意频率,确保客户能为自己的应用选择最佳频率。此外,该器件还提供 LVCMOS 和限幅正弦波两种输出类型,以实现最佳板性能。在不久的将来,Emerald OCXO 将提供更广阔的工作温度范围(-40 到 +95°C,-40 到 +105°C)和用于系统内编程的 I2C 串行接口。

Emerald 平台 SiT5711 OCXO 和 SiT5712 OCXO 的主要规格

所有对比都是相对于基于石英的Stratum 3E OCXO

  • 在有气流和热冲击的情况下性能提升 10 倍

             ΔF/ΔT 动态稳定性:±50ppt/°C 典型(ppt = 兆分之一)

            阿伦方差 (ADEV):有气流情况下 2e-11

  • 无与伦比的易用性

           PCB 布局不受限

           热隔离无需机械屏蔽

           片上稳压器,无需外部 LDO 或铁氧体磁珠

           耐潮湿

  •  尺寸:9 x 7mm,缩小 75%。提供匹配常规 OCXO 尺寸的适配器板
  • 高度:6.5mm,厚度减小 40%,消除机架系统中的障碍因素
  •  抗振性提高 20 倍,理想适用于户外灯杆安装设备
  • 抗麦克风效应、抗板弯折效应,理想适用于大型电信 PCB
  • 目前支持 -40 到 +85°C 温度范围,不久将支持 -40 到 +95°C 和 -40 到 +105°C 温度范围
  •  唯一一款可编程 OCXO 平台,支持 1 到 220MHz 间的任意频率,支持 LVCMOS/限幅正弦波输出
  • 半导体级质量与可靠性以及批量间一致性
  •  无活性下降

SiTime参数2.JPG

图2 Emerald MEMS OCXO上市日期

现在SiTime已经可以为符合条件的客户提供 Emerald MEMS OCXO SiT5711/12 样品。将于 2019 年 2 季度正式投产,并通过 Digi-Key 和 Mouser 等目录分销商供货。另外,SiT5701/02将于2019年Q2出样片,2019年Q3正式投产; SiT5731/32将于2019年Q2出样片,2019年Q3正式投产。

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