比較表をご覧ください シタイムのElite TCXOと主要なQuartz TCXOを比較し、ヒートガン テストやエアフロー テストなどの環境ストレス下でどちらのパフォーマンスが優れているかを示します。
こんにちは。MEMSタイミング テクノロジーの利点の第2部について説明するために、Brettが戻ってきました。
まず、新しいEliteデバイスの比較をいくつか紹介します。このスライドに表示されているスクリーンショットは、業界最高のクォーツTCXOの1つとElite MEMS TCXOを並べてテストしたビデオからの抜粋です。
このスクリーン キャプチャでは、ヒート ガンからの熱風によって生じる周波数の過渡現象が示されています。このヒートガンは、プリント基板上の温度センサーで測定すると、毎分86 ℃ という非常に高速な熱過渡現象を引き起こします。50 ppbクォーツTCXOはこの熱ストレスに即座に反応し、データシート仕様の9倍であるマイナス450 ppbまで偏差します。
対照的に、MEMS周波数応答はフラットで、偏差は3 ppb以下と小さくなります。エアガンにはボードに振動を誘発するという副次的な効果もあります。この優れたMEMSパフォーマンスは、最後の2つのスライドで説明した設計と構築の原則の結果です。高帯域幅TDC内の温度感知と温度フラットMEMS間の熱結合が非常に緊密です。
振動や空気の流れへの反応も見られる完全なビデオをYouTubeで視聴できます。このスクリーンショットは、Quartz TCXOとエリートMEMS TCXOを搭載したテスト フィクスチャの上に小型PCファンを直接吹き付けて空気流をテストした結果を示しています。このテストでは、ファンをオンにするとPCBの温度が下がりますが、ボードに多少の振動も発生します。
PCB上で観察された温度過渡現象はヒートガン実験ほど深刻ではありませんでしたが、それでもクォーツTCXOは60 ppbの周波数ジャンプでデータシートの仕様を超えました。ビデオで観察されているように、MEMSはさまざまな環境ストレスに耐性があり、通信規格のテストにもメリットをもたらします。時間偏差またはTDEVは、特定の時間間隔における時計の文字盤の安定性の尺度です。
電気通信規格GR1244では、0.1秒から100秒までの平均時間に対して許容される最大TDEVが指定されています。スライドの左側のグラフは静止空気状態でのTDEVを示し、右側のグラフはオーブン室内のファンからの空気の流れ下でのTDEVを示しています。TDEVはクロックの変動を引き起こす位相不安定性の尺度であるため、数値が低いほど良いとされています。
気流条件下では、SiTime MEMS TCXOはQuartz TCXOよりも20倍優れた大きな利点を示します。周波数勾配は、特にノードあたりの最大時間誤差が1マイクロ秒を大幅に下回る可能性があるIEEE 1588アプリケーションでは重要なパラメータです。温度変化による周波数の過渡現象は、同期更新メッセージ間の時間誤差に直接変換されます。
発振器の出力周波数をシフトできるもう1つのパラメータは、出力負荷です。スライドのグラフは、公称負荷の誤差ピークを ±10% 変化させたときの周波数シフトを示しています。SiTime Elite発振器では、共振器がPLLと出力ドライバによって負荷から完全に分離されているため、周波数シフトが実質的に発生しません。PLL技術を使用しないクォーツベースの発振器では、負荷変動によって生じる周波数シフトが大きくなります。
これで2部構成のシリーズは終了です。覚えておいてください、SiTime MEMSデバイスには、Quartzテクノロジーに比べて多くの利点があります。振動、気流、極端な温度は、SiTimeがタイミング技術のリーダーとして際立っている重要な分野です。