Die aktuelle Wartezeit für Kondensatoren beträgt bis zu einem Jahr oder mehr, was zu Rückständen führt und Unternehmen dazu zwingt, Fristen zu verschieben. Und Branchenexperten gehen davon aus, dass sich die Knappheit verschlimmert, bevor sie sich bessert, und prognostiziert, dass sie über das Jahr 2020 hinaus andauern wird. Diese Prognose veranlasst viele dazu, neue Strategien zu finden, um die Abhängigkeit von Kondensatoren zu verringern. Die Verwendung von Oszillatoren anstelle von Resonatoren kann zur Behebung dieses Problems und zur Behebung anderer Designprobleme beitragen.
Aus diesem Grund ist es eine bessere Lösung, Quarzkristallresonatoren (XTALs) durch Oszillatoren zu ersetzen.
1. Im Gegensatz zu Resonatoren benötigen Oszillatoren keine Lastkondensatoren
Da kein Kondensator erforderlich ist, müssen Sie nicht auf Ersatzteile warten.
Die meisten Resonatoren erfordern Lastkondensatoren, um eine Phasenverschiebung bereitzustellen und die Schwingung aufrechtzuerhalten. Oszillatoren hingegen vereinen einen Resonator und einen Oszillator-IC mit On-Chip-Kapazität in einem Gehäuse. Dadurch wird sichergestellt, dass der Resonator und die Oszillatorschaltung aufeinander abgestimmt sind, sodass keine externen Kondensatoren zum Abstimmen der Resonanzfrequenz erforderlich sind. Darüber hinaus benötigen SiTime 32-kHz-MEMS-Oszillatoren keine Entkopplungskondensatoren für die Stromversorgung.
2. Oszillatoren nehmen weniger Platz ein
Der kleinste Quarzresonator benötigt zusammen mit den erforderlichen Kondensatoren über 6 mm2 Platz auf der Platine. Im Gegensatz dazu nimmt der kleinste MEMS-Oszillator nur 1,7 mm2 der gesamten Platinenfläche ein, wodurch die Stellfläche effektiv auf weniger als ein Drittel der Größe reduziert wird.
Und wenn Sie einen 32-kHz-2012-XTAL verwenden, können Sie einen Pin-kompatiblen 2012-MEMS-Oszillator verwenden und einfach auf die Kondensatoren verzichten, da die On-Chip-Kapazität integriert ist.
Der Timing-Footprint und die BOM können durch die Verwendung eines Oszillators weiter reduziert werden, da es sich um eine aktive Schaltung mit einem Ausgangstreiber handelt, der je nach Treiberstärke zwei bis drei Lasten ansteuern kann. Dadurch kann ein einzelner Oszillator mehrere Quarze und die zugehörigen Kondensatoren ersetzen.
3. SiTime-Oszillatoren sind jetzt verfügbar
Die meisten Resonatoren sind ohne Kondensatoren, die weiterhin Mangelware sind, nutzlos. SiTime-Oszillatoren sind jedoch jetzt verfügbar. Und es gibt sie in jeder Frequenz, jeder Spannung und jeder Stabilität innerhalb eines weiten Betriebsbereichs.
Während Komponenten wie Kondensatoren und Kristallresonatoren spezielle Materialien und Prozesse verwenden, verwenden SiTime MEMS-Oszillatoren Standard-Halbleitergehäuse und -prozesse. Die Nutzung der riesigen Halbleiterinfrastruktur – mit ihrer immensen Kapazität, einer Vielzahl von Anbietern und Fertigungsanlagen sowie kompatiblen Prozessen – führt zu einer äußerst robusten Lieferkette für die Herstellung von Silizium-MEMS-Oszillatoren.
Darüber hinaus sind SiTime-Oszillatoren mit einer programmierbaren Architektur ausgestattet. Leere MEMS-Oszillatoren werden in großen Mengen hergestellt, auf Lager gehalten und nach Kundenspezifikationen programmiert. Die Herstellung von MEMS-Oszillatoren mit Standardprozessen und -materialien in Kombination mit Programmierbarkeit ermöglicht enorme Flexibilität, enorme Skalierbarkeit und extrem kurze Vorlaufzeiten.
Vorprogrammierte SiTime-Oszillatoren finden Sie bei Ihrem Händler . Oder besorgen Sie sich einen Time Machine II- Programmierer (200 $) und leere Oszillatoren, um Teile sofort in Ihrem eigenen Labor zu programmieren.
Weitere Informationen zu den Vorteilen von Oszillatoren finden Sie in unserem Whitepaper: Die 8 wichtigsten Gründe für die Verwendung eines Oszillators anstelle eines Quarzresonators
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Vielen Dank an Bruce Potvin, VP of Global Channel Sales, und Jim Holbrook, Director of Customer Engineering bei SiTime, für ihre Beiträge zu diesem Artikel.