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6 weitere Möglichkeiten, wie programmierbare OCXOs das Design vereinfachen
Posted By: Robin Ash

Der erste Blog unserer OCXO-Reihe konzentriert sich auf die Grundlagen von OCXOs und darauf, wie die Emerald Platform™, ein neues MEMS-Stratum-3E-Gerät, Design und Fertigung vereinfacht, indem sie die mit herkömmlichen Quarz-OCXOs verbundenen Herausforderungen beim Platinenlayout löst. Unser zweiter Blog diskutiert wichtige Timing-Stabilitätsparameter für Telekommunikationsanwendungen und vergleicht die Leistung von MEMS- und Quarzgeräten unter diesen Parametern. Hier kehren wir zurück wie die Emerald-Plattform Design und Entwicklung vereinfacht und sechs Vorteile in Bezug auf Programmierbarkeit, Größe und Leistung hervorhebt.

Zunächst eine kurze Zusammenfassung, wie Emerald Design- und Fertigungsprobleme auf Platinenebene löst, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.  

Bild: Vergleichstabelle zwischen Emerald Stratum 3E und Quartz OCXO

Vorteile über den Tellerrand hinaus

Ältere Quarz-OCXOs (ofengesteuerte Oszillatoren) werden von Grund auf kundenspezifisch gefertigt und weisen erhebliche Funktionseinschränkungen auf. Im Gegensatz dazu basiert die Emerald-Plattform auf einer programmierbaren Architektur, die bemerkenswerte Flexibilität, einzigartige Funktionen und kurze Vorlaufzeiten ermöglicht. Darüber hinaus ist Emerald im SWaP (Größe, Gewicht und Leistung) deutlich überlegen. Dies ist wichtig, da elektronische Geräte immer dichter werden und immer mehr auf weniger Raum untergebracht werden können, während gleichzeitig weniger Strom verbraucht und weniger Kühlung benötigt wird.

Hier ist eine Liste einiger einzigartiger Funktionen, die in der Emerald-Reihe verfügbar sind.

1. Jede Frequenz zwischen 1 MHz und 220 MHz mit einer Genauigkeit von bis zu 6 Dezimalstellen. Dadurch können Entwickler die optimale Frequenz für ihren Taktbaum auswählen, ohne dass es zu Einbußen bei Leistung und Vorlaufzeit kommt.

2. Zwei Ausgangstypen LVCMOS und abgeschnittene Sinuswelle mit langsameren Anstiegs-/Abfallzeiten. Dadurch können Entwickler je nach Anwendungsanforderungen einen Ausgang wählen, der einen geringeren Jitter oder eine geringere EMI bietet. MEMS-OCXOs mit Differenzausgang (LVPECL, LVDS, HCSL) sind bald verfügbar.

3. Serielle I2C-Schnittstelle für systeminterne Programmierbarkeit. Diese digitale Steuerungsfunktion, die bald aktiviert wird, eliminiert das Rauschen auf Platinenebene, das mit herkömmlichen VCOCXOs verbunden ist, die eine analoge Spannungssteuerung verwenden. Dadurch kann auch der Tiefpassfilter entfallen, der für die Verbindung des VCOCXO mit dem SOC erforderlich ist.

Bild: Schema der seriellen I2C-SchnittstelleBild: Emerald OCXO-Schema

4. Erweiterte Betriebstemperaturen von -40 ° C bis +105 ° C sind verfügbar. Dies ist der größte Bereich aller OCXOs und eignet sich ideal für 5G-Außenanwendungen, bei denen thermische Probleme Probleme beim Systembetrieb verursachen können.

5. Kleinste Größe – mit 9 x 7 mm Grundfläche (75 % kleiner als Quarz) und 6,5 mm Höhe (40 % kürzer). Dadurch wird ein großes Hindernis bei gehäusebasierten Systemen beseitigt und ist ideal für Systeme mit hoher Dichte und kleinem Formfaktor. Emerald-Geräte sind auch in drei Standard-OCXO-Footprints erhältlich, die als direkter Ersatz für Quarz verwendet werden können.  

Bild: Vergleich der Pakete Emerald Stratum 3E und Quartz

6. Geringer Stromverbrauch nur 0,6 W, was ziemlich beeindruckend ist, wenn man bedenkt, dass diese Geräte wie kleine Öfen funktionieren . Das ist etwa die Hälfte dessen, was herkömmliche stromhungrige Stratum-3E-Geräte verbrauchen, also weit über 1 W.

Möchten Sie die Funktionen und Leistung von Emerald testen?

Entwickler können die Vorteile von Emerald OCXOs in ihrem System mit Evaluierungs- und Adapterplatinen (siehe unten) leicht untersuchen. Das Evaluierungsboard verfügt über einen SMA-Ausgang für den direkten Anschluss an Messgeräte, Prüfpunkte für genaue Wellenformmessungen und einen Anschluss für eine einfache Strommessung.

Bild: SiTime-Evaluierungsboards

Lösung langjähriger Designprobleme

Die Emerald-Plattform wurde entwickelt, um die seit langem bestehenden Probleme von Quarz-OCXOs zu lösen. Emerald-Lösungen lösen nicht nur Stabilitäts- und andere Leistungsprobleme, sondern bieten auch eine beispiellose Benutzerfreundlichkeit und Funktionen, die noch nie zuvor verfügbar waren. Die Emerald-Plattform reduziert die Designkomplexität und eliminiert die mit Quarzgeräten verbundenen Probleme, was zu besseren Endprodukten und einer kürzeren Zeit bis zum Umsatz für unsere Kunden führt.  

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Lesen Sie den nächsten Blog unserer Serie über OCXOs, um zu erfahren, warum dynamische Leistung und die oben diskutierten Timing-Parameter in der nächsten Generation von 5G-Geräten immer wichtiger werden.

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May 02, 2024

Apr 25, 2024