VTOL und kommerzielle UAVs

An unmanned passenger drone (air taxi) flying in the sky

VTOL-Flugzeuge und UAVs sind harten Bedingungen wie Vibrationen und Stößen ausgesetzt. Sie benötigen eine robuste Timing-Lösung, die genauso robust ist wie die Umgebung, in der sie eingesetzt werden. Die robusten MEMS-Oszillatoren SiTime Endura™ bieten robuste Leistung mit bester Beschleunigungsempfindlichkeit, besserem Phasenrauschen bei Vibrationen und ausgezeichneter Temperaturstabilität.

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Vorteile der robusten Timing SiTime Endura

Robust unter harten Bedingungen

Bis zu -55°C bis 105°C

0,009 ppb/g g-Empfindlichkeit

70g Vibrationsbeständigkeit

30.000g Stoßfestigkeit

Jitter bleibt bei Vibration unverändert

1 ppb/°C dF/dT Temperatursteigung

Einfach zu bedienen, vereinfacht das Design

Kleineres Paket

Integrierte LDOs und DCXO-Option

Weniger externe Komponenten nötig

Kein Derating notwendig

0,2 ps/mW PSNR

Keine OCXO-Probleme mit Super-TCXOs

Höhere Zuverlässigkeit

2 Mrd. Stunden MTBF, 0,5 DPPM

Keine Frequenzsprünge oder Aktivitätseinbrüche

Keine Kaltstartprobleme

6-Sigma-Prozesskontrolle

COTS mit Temperaturüberwachung

±400 ppb 20 Jahre Alterung

VTOL-Flugzeuge und UAVs benötigen eine robuste und zuverlässige Timing

Die Technologie unbemannter Luftfahrzeuge (UAV)/Drohnen wird schon seit einiger Zeit vom Militär eingesetzt. Fortschritte und Miniaturisierungen bei der Elektronik, den Batterien, Motoren und Sensoren von UAVs haben die Vorteile der Technologie auf viele kommerzielle Anwendungen ausgeweitet, wie etwa Landwirtschaft, Vermessung, Luftbildfotografie, Ferninspektion, Suche und Rettung sowie Lufttaxis. Timing , die in den dynamischen Umgebungen von UAVs zuverlässig funktionieren, sind nicht mehr schwer zu finden.

UAVs müssen während des Starts, der Fahrt und der Landung auch bei Turbulenzen und widrigen Bedingungen operieren, navigieren und kommunizieren. Sie nutzen neuartige und komplexe Technologien wie elektrisches vertikales Starten und Landen (VTOL). Viele Funktionen, die früher in separaten Subsystemen bereitgestellt wurden, sind jetzt integriert und auf kleinem Raum untergebracht, um UAVs wendig zu machen.

Die Gewährleistung eines stabilen Betriebs, präziser Navigation und deterministischer Kommunikation bei gleichzeitiger Beherrschung von Stromversorgungsrauschen und Platinenlayout stellt bei der Entwicklung einer Timing-Lösung eine Herausforderung dar. Die robusten kommerziellen Standard-MEMS-Oszillatoren SiTime Endura™ (COTS) erfüllen diese Herausforderungen. Die robusten Endura-Timing-Lösungen sind äußerst zuverlässig und bleiben über einen weiten Temperaturbereich und bei starken Vibrationen stabil und mit geringem Jitter.

Blockdiagramm für VTOL und kommerzielle UAVs

Vorteile von SiTime Endura

Die robusten COTS-Oszillatoren von Endura sind für unternehmenskritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungssektor konzipiert, die in harschen Umgebungen betrieben werden.

Ausgelegt für den Betrieb bei großen Temperaturbereichen von -55 °C bis 125 °C sowie in Umgebungen mit starken Stößen und Vibrationen
Spezifiziert, qualifiziert und hergestellt unter Verwendung einer 6-Sigma-Statistischen Prozesskontrolle und liefern die im Datenblatt angegebene Leistung ohne Leistungsminderung.
100 % geschirmt mit Ein-/Ausschaltzyklus über den gesamten Temperaturbereich, um niedrige DPPM zu liefern
Kunden stellen fest, dass Endura MEMS-Oszillatoren zu kommerziellen Preisen besser funktionieren als Militär- und Hi-Rel-Oszillatoren

Endura MEMS Timing für VTOL und kommerzielle UAVs

Geräte	Hauptmerkmale	Schlüsselwerte
Single-Ended-Oszillatoren SiT8944 1 bis 60 MHz SiT8945 60 bis 220 MHz	±10 ppm bis ±50 ppm Frequenzstabilität über den Temperaturbereich -55 °C bis 105 °C 0,1 ppb/g Frequenzstabilität Geringer Jitter: 0,5 ps RMS ^[1] 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V	Bessere Frequenz- und Jitter-Marge verbessern die Systemstabilität und Robustheit Einfache Verfügbarkeit jeder Baustein Minimiert elektromagnetische Störungen vom Oszillator
Differenzielle Oszillatoren SiT9346 1 bis 220 MHz SiT9347 220 bis 725 MHz	Geringer Jitter: 0,23 ps RMS ^[1] LVPECL, LVDS, HCSL 2,5 bis 3,3 V -40 °C bis 105 °C 3,2 x 2,5 mm Gehäuse	Erfüllt anspruchsvolle Jitter-Anforderungen Geringer Platzbedarf bei der Leiterplatte, einfacheres Layout Einfaches Design durch Flexibilität MEMS-Zuverlässigkeit
DCXOs SiT3541 1 bis 220 MHz SiT3542 220 bis 625 MHz	Digitale Frequenzsteuerung: I ² C/SPI ±3200 ppm Zugbereich 5 ppt Auflösung ±10 ppm bis ±50 ppm Frequenzstabilität über den Temperaturbereich	Beseitigt die Notwendigkeit eines externen DAC zur Steuerung eines VCXO Bessere Genauigkeit, weniger Rauschen durch digitale Steuerung
Super-TCXOs SiT5146 1 bis 60 MHz SiT5147 1 bis 60 MHz	Stabilität: ±0,5 bis ±2,5 ppm ±15 ppb/°C Frequenzsteigung 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -55 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Stößen und Vibrationen Keine Änderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung für schnelleres Design
Super-TCXOs SiT5346 1 bis 60 MHz SiT5347 60 bis 220 MHz	Stabilität: ±0,1 bis ±0,25 ppm ±1 ppb/°C 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -40 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Stößen und Vibrationen Keine Änderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung für schnelleres Design
Super-TCXOs SiT5348 1 bis 60 MHz SiT5349 60 bis 220 MHz	±50 ppb Stabilität ±1 ppb/°C 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -40 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Stößen und Vibrationen Keine Änderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung für schnelleres Design

^[1] 12 kHz bis 20 MHz Integrationsbereich.

Endura Timing übertrifft Quartz

SiTime- Bausteine sind normalerweise kleiner als Bausteine und können in Kunststoffgehäusen erhältlich sein. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) näher am CTE einer Leiterplatte liegt, verbessern Kunststoffgehäuse die Zuverlässigkeit der Lötverbindung im Vergleich zu den für Quarzresonatoren und -oszillatoren erforderlichen Keramikgehäusen.

SiTime-Differentialoszillatoren bieten modernste Jitter-Leistung.

SiTime Endura-Produkte machen Schluss mit den Problemen, die Quarzoszillatoren mit sich bringen. Sie vereinfachen das Design, reduzieren Probleme, die während der Verifizierung und Qualifizierung entdeckt werden, verkürzen die Produktentwicklung und die Zeit bis zur Zertifizierung, unterstützen den Produktionsanlauf und die kontinuierliche Versorgung und erleichtern die Fehlerbehebung während der gesamten Produktlebensdauer.