MEMS振荡器取代石英晶体振荡器

几乎每个电子产品都需要至少一个精密定时电路。许多设备需要多达10个单独的时钟。典型的智能手机或平板电脑最多可容纳五个振荡器。直到最近，这些精密定时电路基于石英晶体谐振器。那现在正在迅速变化。

微机电系统（MEMS）基于谐振器的时钟和振荡器是填充应用的应用，其中它们的精度和稳定性可以匹配大多数晶体电路，同时提供更高的可靠性，增加坚固性，更小的尺寸，甚至更低的成本。IDT和SITIME都提供了新的MEMS振荡器。

IDT基于其独特和专利的压电模型（PMEMS）技术的4H系列（图。1）。这些PMEMS谐振器可具有高达约100MHz的原生频率。当用锁相环（PLL）乘数和合成器电路打包时，它们可以以±50 / 25ppm的频率精度从50MHz到高达625 MHz提供几乎任何频率。

1.IDT的4H MEMS振荡器可以在50到625 MHz的频率范围内替代许多应用中的石英晶体时钟。具有非常低的100fs抖动，适合用于10gbit /s以太网应用。

4H系列具有非常低的相位抖动。在12 kHz ~ 20 MHz的抖动带宽范围内，抖动小于300 fs。在抖动带宽为1.875 kHz至20 MHz的情况下，抖动小于100 fs，适合10-Gbit/s以太网应用。

该系列还提供Plus-PPM频率余量，这是指振荡器的能力在飞行中被拉动（频率变化）在窄范围内，窄幅达到±1000 ppm。输出可以是低压差分信令（LVDS），低压正发射器耦合逻辑（LVPECL）或CMOS。其直流电源为2.5或3.3 V，其工业温度运行范围为-40°C至85°C。

IDT声称其可靠性比石英振荡器高40倍，无活动下降，无零时间故障，无摩擦问题，抗冲击和振动能力强。该系列包括标准的3.2 × 2.5毫米，7 × 5毫米，5 × 3.2毫米四平无铅(QFN)封装。针对10ge和40ge的应用，如路由器和交换机、存储集群、网络和各种工业应用。设备正在取样。

Sentime发货了1.5亿MEMS振荡器，代表了80％的市场份额，提供了40多种不同的可编程MEMS振荡器产品。其SIT15XX系列32.768-KHz MEMS振荡器针对智能手机，平板电脑和其他移动设备，该设备通常具有至少一个且通常两个32 kHz振荡器进行计时功能（图2）。

2. Sitime的SIT15xx系列振荡器是32 kHz定时应用的最小可用。有几种尺寸和电源选择可供选择。

SIT15XX系列振荡器将MEMS谐振器与分数-NPLL合成器和一组分频器相结合，以提供从1 Hz到32.768 kHz的任何频率。稳定性通常在100ppm范围内。老化在±3-ppm范围内。功耗低0.75μA。塑料封装尺寸为1.5×0.8×0.55毫米。并且，设备可以处理高达50,000g休克和70-g振动。

SiT1534和SiT1544是频率可编程的，分别工作在1.2- 3.6 v或2.7- 4.5 v电源。SiT1532/3和SiT1542/3的频率固定在32.768 kHz，分别工作在1.2- 3.6 v或2.7- 4.5 v电源。1.2- 3.6 v的设备现在已经上市，而2.7- 4.5 v的设备将在6月上市。

虽然MEMS振荡器尚未完全入侵温度补偿晶体振荡器（TCXO）和烤箱控制的晶体振荡器（OCXO），但它们完全能够以较低的成本更换其他晶体振荡器类型。

因为这些装置采用标准CMOS硅技术制造，所以它们比需要专门制造和包装技术的晶体振荡器更容易和更便宜。现在可以使用一些MEMS振荡器用于某些TCXO使用。现在是时候给这些设备进行第二个外观。

集成设备技术

www.idt.com.

胜地公司

www.sitime.com.