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SiTime公司利用MEMS技术解决5G时钟稳定性问题

2018-11-12 15:00
来源: 与非网

5G通信具有更快的数据传输速率,更低的响应延迟和更高的吞吐量,如果商用会极大地推动物联网、自动驾驶、虚拟现实和远程医疗的发展,目前运营商和设备商正在紧锣密鼓地进行部署。但是5G部署中,设备越靠近客户,越容易受到热震荡、振动、高温和高湿的影响,尤其是时钟,如果受损会影响整个系统的运行,可见5G服务需要稳定、可靠的计时。为了保证5G的速度和服务,SiTime公司采用创新设计技术开发了Emerald Platform OCXO。

SiTime公司主要做什么?何谓Emerald Platform OCXO?SiTime公司是一家MEMS模拟半导体公司,提供基于MEMS的硅时序解决方案。据其营销执行副总裁Piyush Sevalia介绍,“SiTime在MEMS计时市场拥有90%的份额,自2007年到现在已经交付数十亿件产品,拥有100项专利,服务范围涉及200个应用,客户多达10000个。Emerald Platform是首个基于MEMS的系列OCXO,可以解决5G基础设施设备的关键时序挑战。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。”

SiTime公司利用MEMS技术解决5G时钟稳定性问题

SiTime营销执行副总裁Piyush Sevalia

高精度解决传统石英OCXO的可用性难题

SiTime公司利用MEMS技术解决5G时钟稳定性问题

通过十年的创新,SiTime将时钟的频率稳定性提升5000倍,相位抖动性能提升800倍,阿伦方差性能提升30000倍。从技术参数上来看,Emerald Platform OCXO在气流或热冲击下保持最佳的稳定性,ΔF/ΔT动态稳定性范围是±50ppt/C(ppt=兆分之一),在有气流情况下阿伦方差(ADEV)可达2e-11;可以在任何条件下保持可靠运行,抗振性比石英OCXO优秀20倍;易用性非常强,不需要护盖即可隔离热冲击和气流,无需外部稳压器、片内电源噪声过滤;高度灵活,1-220MHz的可编程频率,LVCMOS或限幅正弦波输出,后面将通过I2C实现系统内可配置性。

SiTime公司利用MEMS技术解决5G时钟稳定性问题

Emerald MEMS OCXO和传统石英OCXO对比

由于传统石英OCXO的敏感性,客户必须采取大量预防措施确保可行可靠。其中的一个关键挑战是OCXO的基板定位,需要远离干扰源,如热量和气流引起的热震荡。这种情况会加大路由复杂性和潜在的信号完整性问题。设计人员还需要使用特殊的OCXO塑料盖进行隔热,从而增加了工艺步骤和生产复杂性。

对比Emerald Platform OCXO,Piyush Sevalia强调,“我们的产品不需要热隔离,可以放置在PCB的任何位置,电源通过芯片调节即可,由于信号完整性极好,可以靠近SOC放置,尺寸只有9X7mm,尤其是采用了半导体供应链,始终可用,而且具有超高一致性,不同的批次之间没有差异,从而有助于简化设计、缩短开发时间、提高系统性能。”

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