使用MEMS振荡器代替晶体谐振器的 8 大理由（三）

5.    MEMS 振荡器对 EMI 的敏感度要低得多

电磁能在大多数系统中很常见，可以通过将晶体谐振器连接到包含振荡器电路的 IC 的暴露 PCB 走线接收。 这种噪声可以耦合到振荡器电路中并传递到输出端，可能会给系统增加抖动和噪声。 然而，集成振荡器在谐振器和振荡器 IC 之间没有暴露的 PCB 连接，并且将 MEMS 谐振器连接到 IC 的键合线或焊球非常短。 这使得 MEMS 振荡器对 EMI 不那么敏感。 如下表和图表所示，SiTIme 振荡器的灵敏度比晶体谐振器低 11.3 dBm（线性标度为 134 倍）。

该测试是根据 IEC 62132-2 标准执行的，该标准将电磁能注入安装被测设备 (DUT) 的横向电磁 (TEM) 单元。

6.    MEMS 振荡器对振动的敏感度要低得多

抗振性很重要，因为电子系统经常受到环境压力的影响，尤其是部署在户外的系统。 风、重型车辆和火车是许多外部振动源的几个例子。 此外，系统通常使用会引起振动的冷却风扇。 这些振动应力会在晶体谐振器上引起频移和噪声。

一些需要非常稳定的频率的系统，例如无线基站和小基站，可能会因振动而出现系统故障和服务中断。

MEMS 振荡器具有抗振性，因为 MEMS 谐振器的质量比石英谐振器的质量低大约 1,000 到 3,000 倍。 这意味着施加在 MEMS 结构上的给定加速度（例如来自冲击或振动）将导致比其石英等效物低得多的力，从而导致低得多的频移。 第 5 页上的图显示，与石英振荡器相比，SiTIme MEMS 振荡器的振动灵敏度低（更好）10 倍以上。 请注意，此图基于石英振荡器的测量结果，而不是无源晶体谐振器，但预计石英晶体谐振器的结果相当。

7.    MEMS 振荡器可用于1 – 725MHz任何频率

　　石英供应基础设施有几个限制因素，可能导致提前期很长，大约为 12 到 16 周甚至更长。 限制之一是陶瓷封装供应商的数量有限。 另一个限制是频率选项的可用性有限。 对于石英产品，除非使用可编程锁相环 (PLL)，否则每个频率都需要不同的晶体切割。 因此，非标准频率的提前期可能很长。

　　与晶体谐振器相比，MEMS 谐振器基于标准谐振器配置。 MEMS 振荡器的输出频率是通过将 PLL 编程为不同的倍增值来生成的。 这实现了具有六位数精度的非常宽的频率范围。 此外，硅 MEMS 振荡器是使用标准半导体工艺和封装制造的。 由于 MEMS 振荡器供应商利用非常大的半导体行业基础设施，因此容量几乎是无限的。

　　MEMS 振荡器样品可以在一天内编程并提供，即使对于非标准频率也是如此。 通过使用 SiTIme 的低成本 TIme Machine II 编程器和现场可编程振荡器，设计人员可以立即在他们的实验室中对振荡器进行编程，以在设备的工作范围内创建具有任何频率、任何电源电压和任何稳定性的设备。 生产提前期仅为 6 至 8 周。

　　8.    整个产品系列的认证资格

　　针对最终使用（系统）条件的合格组件可能会消耗大量时间和资源。 然而，使用 MEMS 振荡器可以减少认证工作。 SiTime 产品基于可编程平台，该平台允许基本产品系列中的每个设备产生广泛的频率、电源电压和稳定性。 例如，如果已投入资源在特定输出频率下对 SiTime 设备进行认证，而新的电路板设计需要不同的频率，则现有的认证数据可能会扩展到具有新频率的部件。

　　相比之下，每个 XTAL 频率都需要不同的石英空白。 如果设计需要高于 60 MHz 的频率，则通常使用基模石英以外的不同技术。 三次泛音石英晶体通常用于更高的频率。 这种模式会带来额外的挑战，以确保可靠的启动（即比基本模式更高的运动阻抗和不同的振荡器电路），这需要进行认证。

结论

尽管存在固有的局限性，几十年来晶体一直是电子计时的标准。 SiTime 的 MEMS 振荡器克服了这些限制，与传统石英晶体谐振器相比具有许多优势。 设计人员不再需要接受与 XTAL 相关的麻烦和限制。

用 MEMS 振荡器代替 XTAL 的 8 大理由是：

Ø  振荡器“即插即用”——更容易设计，保证启动

Ø  质量和可靠性提高 30 倍——降低成本，提高稳健性

Ø  更小的封装和无/更少的盖帽——减少了 PCB 面积

Ø  驱动多个负载，取代 2 到 3 个石英晶体——降低成本、BOM 和 PCB 面积

Ø  对电磁能的敏感性降低高达 134 倍——更稳健

Ø  对振动的敏感度降低 10 倍 – 更坚固

Ø  可提供1 – 725MHz任何频率 - 非常短的交货时间

Ø  一种 MEMS 产品覆盖了很大的频率范围——减少了认证工作

关于SiTime公司

SiTime 公司是全球领先的MEMS振荡器品牌，公司成立于2005年。在美国、荷兰、俄罗斯、乌克兰等全球多处设有研发中心，具有自己主知识产权的MEMS 谐振器晶圆在德国BOSCH生产，CMOS晶圆在中国台湾台积电生产。封装及测试有中国台湾日月光、马来西亚Carsem及新加坡UTAC。成立至今，已经开发具于独自专利的65种时钟产品种类，广泛应用于消费、工业、汽车、通信、航天航空等行业。

关于SiTime大中华区样品中心（简称：SiTime样品中心）

SiTime全硅MEMS振荡器已累计出货超过20亿片，越来越多的全球一流电子厂商正受益于SiTime所提供的优越价值，并一致认为SiTime是最优的时钟选择！

为更好的服务与支持越来越多的客户应用，SiTime公司与晶圆电子（Jointech）共同合作成立“SiTime样品中心”，并推出24小时急速样品服务。可提供免费样品、现货直采、替代选型、技术支持等服务！

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