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Auswahl der richtigen Timing-Komponente für die Vernetzung im Fahrzeug
Posted By: Mark Bajus

Der Wettlauf um den Bau vollständig autonomer Fahrzeuge ist im Gange. Je näher die Ziellinie rückt, desto mehr Technologien werden erforderlich sein. Automobilhersteller und ADAS-Anbieter bauen bereits mehr Sensoren und Rechenleistung in jedes Modell ein, aber viele übersehen, welche Rolle dabei das Timing spielen wird.

Autonome Fahrzeuge sind zur Navigation auf den Straßen auf Kameras, Lidar, Radar und andere Arten von Sensoren angewiesen. Diese Sensoren erzeugen enorme Datenmengen, die in ein Motorsteuergerät eingespeist werden, das auf der Grundlage von Echtzeitinformationen wichtige Entscheidungen trifft. Um die Sensoren mit der Entscheidungsmaschine zu verbinden, verlassen sich viele Entwickler auf 10G-, 40G- und 100G-Ethernet, was einen Oszillator mit geringem Jitter erfordert, der den anspruchsvollen Bedingungen eines Autos gewachsen ist.

Blockdiagramm der ECU Decision Engine

Jitter ist der Unterschied zwischen erwarteten und tatsächlichen Zeitflanken in einem System. Je schlimmer es wird, desto negativer wirkt es sich auf das System aus. Beim autonomen Fahren kann sich Jitter darauf auswirken, wie schnell Daten von den Sensoren an die Entscheidungsmaschine gesendet werden. Auf der Straße, wo sich die Fahrzeugumgebung ständig ändert, kann jede Verzögerung bei der Datenübertragung problematisch sein.

Neben geringem Jitter müssen Timing-Komponenten eine zuverlässige und robuste Leistung bieten, die auch unter den Betriebsbedingungen auf der Straße erhalten bleibt. Hier ist eine Checkliste, die sicherstellt, dass Ihre Zeitmesslösung über alle Funktionen verfügt, die Sie für eine zuverlässige Vernetzung im Fahrzeug benötigen:

  • AEC-Qualifikation
  • Immun gegen Stöße und Vibrationen
  • Hohe Zuverlässigkeit
  • Hohe Leistung bei Platinengeräuschen
  • Eine Reihe von Frequenzen, einschließlich 156,250000 MHz, die für Ethernet-Anwendungen erforderlich sind
  • Die Fähigkeit, die Stabilität bei schnellen Temperaturschwankungen aufrechtzuerhalten
  • Standard-Differenzausgangssignalisierungstypen
  • Außergewöhnlicher RMS-Phasenjitter
  • Zuverlässige Lieferanten

Die Oszillatoren SiT9386 und SiT9387 sind genau das Richtige. Diese Geräte sind Teil der Elite Platform™ der MEMS-basierten Differentialoszillatoren von SiTime. Diese Plattform nutzt eine proprietäre DualMEMS™-Architektur, die ein stabiles Timing und eine hervorragende Robustheit gegenüber externen Belastungen bietet, die in Automobilumgebungen häufig vorkommen, wie Stöße, Vibrationen, Platinengeräusche, ein großer Temperaturbereich und schnelle Temperaturtransienten. Im Vergleich zu Quarzzeitmessgeräten bieten die SiTime-Lösungen:

  • 30-mal bessere Stoßleistung
  • 20-mal höhere Zuverlässigkeit (über 1 Milliarde Stunden MTBF)
  • 10-mal bessere Leistung bei Platinenrauschen (0,02 ps/mV PSNR)

Die AEC-100-qualifizierten SiT938X-Oszillatoren bieten die folgenden Funktionen:

  • AEC-Q100 mit erweitertem Temperaturbereich (-40°C bis +105°C)
  • Jede Frequenz zwischen 1 und 725 MHz (einschließlich 156,250000 MHz, die für die meisten Ethernet-Anwendungen erforderlich ist)
  • LVPECL-, HCSL- und LVDS-Ausgangssignalisierungstypen
  • Eine Stabilität von nur ±25 ppm über der Temperatur bleibt während eines schnellen Temperaturanstiegs erhalten
  • RMS-Phasenjitter (zufällig) <300 fs (typisch)

Diese Differentialoszillatoren werden die Automobilindustrie bei der Entwicklung selbstfahrender Autos vorantreiben. Sie liefern stabiles und zuverlässiges Timing für KI-Prozessoren in Automobil-Supercomputern sowie für die Schnittstellen, die Daten übertragen, wie PCI Express und 10G-, 40G- und 100G-Ethernet. Weitere Informationen zum SIT9386 und SiT9387 finden Sie in den folgenden Ressourcen:

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