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

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：

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

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。