使いやすさ、品質と信頼性、あらゆる周波数での可用性など、水晶共振器ではなく SiTimeのMEMS発振器を使用して設計する主な8つの理由について詳しくご覧ください。今すぐビデオを見て、MEMsオシレータが設計に提供できる利点のリストを確認してください。
ただし、共振器と発振器ICを1つの統合タイミング デバイスに組み合わせた発振器には、水晶に比べていくつかの利点があります。このモジュールでは、水晶の代わりにMEMS発振器を使用する主な8つの理由について説明します。
理由の1つ目を見てみましょう。システム設計の簡素化。表面的には、水晶振動子を使用した発振器の設計は、特にこの技術の成熟度を考慮すると簡単に思えるかもしれませんが、水晶を発振器回路に適合させるためには、考慮すべき設計パラメータが無数にあります。発振回路は共振器と発振回路の密接なマッチングを必要とするため、水晶ベンダーは水晶の起動を保証することができません。
対照的に、発振器は完全に統合されたソリューションであり、発振器メーカーは水晶共振器を発振器回路に適合させます。したがって、起動はSiTimeによって保証されます。2番目の理由は、MEMS発振器の方がはるかに優れた品質と信頼性を備えていることです。品質は非常に重要です。企業の評判が問われるだけでなく、やり直しには多大なコストがかかる可能性があるからです。
環境ストレスや屋外での使用には特に堅牢性が求められます。水晶を必要な周波数に調整するプロセスは複雑であり、汚染の影響を受けやすくなります。対照的に、SiTimeのMEMSデバイスは標準的な半導体バッチ技術を使用し、MEMSはEpi-Sealプロセスで真空密封され、構造が完全にカプセル化され、汚染がないことが保証されます。
理由3。MEMSの低周波発振器ソリューションは、ボード上のスペースを65% 削減します。SiTimeの1508パッケージ発振器は完全に統合されたソリューションであり、電源デカップリング キャップなどの外部コンポーネントを必要としません。1508のフットプリントは、最小の水晶フットプリントよりも小さくなります。また、32 kHz水晶振動子に必要な負荷コンデンサを考慮すると、水晶ソリューションの基板総面積はほぼ3倍になります。
理由その4。発振器は複数の負荷を駆動できるため、コストが削減され、さらにボードスペースも削減されます。発振器は、出力ドライバを備えたアクティブ回路であり、通常、駆動強度に応じて2 ～ 3個の負荷を駆動できます。これにより、発振器は複数の水晶を置き換えることができるため、システム コストとボード領域が削減されます。
理由5。MEMS発振器はEMIに対して非常に敏感ではありません。ほとんどのシステムで一般的な電磁エネルギーは、水晶共振器を発振回路を含むICに接続する露出したPCBトレースによって拾われる可能性があります。このノイズは発振器回路に結合され、出力に渡され、システムにジッタとノイズを追加する可能性があります。
対照的に、MEMS発振器では、MEMS共振器と発振器を含むICの間に露出したPCB接続がありません。また、MEMS共振器をCMOS ICに接続するボンド ワイヤは非常に短いです。その結果、MEMS発振器の感度は水晶共振器よりも最大11.3 dBm低くなります。
理由6。MEMS発振器は振動に対してあまり敏感ではありません。振動は、風や冷却ファンなどの環境ストレス、または車両の一般的な使用などによって発生することがあります。MEMS発振器が衝撃や振動に耐性がある主な理由は、MEMS共振器の質量が水晶共振器の約1,000 ～ 3,000倍小さいためです。このグラフは、MEMS発振器の振動感度が水晶の10倍以上であることを示しています。
理由7は、MEMS発振器はどの周波数でも容易に入手できることです。クォーツサプライヤーは、パッケージの制約と結晶の切断にかかる時間により、リードタイムが長くなる傾向があります。対照的に、MEMS発振器の出力周波数は位相ロック ループによって異なる乗算値に設定され、6桁の精度で非常に広い周波数範囲を実現します。サンプルは最短で1日で入手可能ですが、工場プログラム部品の標準リードタイムは4 ～ 6週間です。
理由8。MEMS発振器を使用すると、認定作業を削減できます。コンポーネントの認定には多大な時間とリソースが消費される可能性があるため、これは重要です。SiTime製品はプログラム可能なプラットフォームに基づいており、製品ファミリ内の各デバイスが広範囲の周波数、電源電圧、安定性を生成できます。対照的に、水晶周波数ごとに異なる水晶ブランクが必要になります。また、設計で16 MHzを超える周波数が必要な場合は、基本モードの水晶とは異なる技術が使用されることがよくあります。
要約すると、MEMS発振器は水晶共振器に比べて多くの利点を提供します。設計が簡単、信頼性が高い、パッケージ サイズが小さいなど、これらは設計にMEMS発振器を使用することを検討する主な理由のほんの一部です。