Steigern Sie die Leistung von Datennetzwerken mit robustem, einfach zu entwickelndem MEMS-Timing
Streitkräfte auf der ganzen Welt sind immer komplexeren Bedrohungen ausgesetzt und arbeiten intensiv an der Implementierung fortschrittlicher Systeme, die diese Bedrohungen schneller erkennen und darauf reagieren können. Datennetzwerke sind das Rückgrat dieser entstehenden Systeme. Um die höchste Betriebsleistung in dynamischen Umgebungen zu erreichen, sind moderne Kommunikations- und Netzwerksysteme in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich auf robuste Präzisions-Timing-Technologie angewiesen, um den Datenfluss mit Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu synchronisieren.
Militärische Dienste sind auf riesige Datenmengen angewiesen, die bei dynamischen Boden-, See- und Luftoperationen gesammelt werden, und implementieren umfangreiche Cloud-Computing-, Big-Data-Analyse-, KI- und maschinelle Lerninfrastrukturen, um die Erkennung und Reaktion auf Bedrohungen zu beschleunigen. Bei der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung ist die Toleranz für Taktdrift immer kleiner geworden, wodurch die Taktstabilität immer wichtiger wird. Eine präzise Zeitmessung ist für die Synchronisierung der Übertragung und des Empfangs fehlerfreier Daten unerlässlich, indem die Abweichung des Taktsignals in rauen Betriebsumgebungen mit extremen Temperaturen, Beschleunigung, Vibration oder Stößen minimiert wird.
Die robusten MEMS Super-TCXOs von Endura sind einsatzbereit
Um diesen geschäftskritischen Anforderungen gerecht zu werden, hat SiTime seiner praxiserprobten, robusten Endura™ MEMS-Super-TCXO®-Familie ein neues Mitglied hinzugefügt – den SiT5543. Dieser temperaturgesteuerte Oszillator definiert die TCXO-Landschaft für Luft- und Raumfahrt und Verteidigung mit unübertroffener Stabilität in anspruchsvollen Umgebungen neu. Der neue SiT5543 Super-TCXO von SiTime bietet eine beispiellose Frequenzstabilität von ±5 ppb über einen Temperaturbereich von -40 °C bis 95 °C. Darüber hinaus bietet es eine bemerkenswerte Stabilität bei schnellen Temperaturschwankungen mit einer Frequenzsteilheit von 0,3 ppb/°C und bei Vibrationen mit einer Beschleunigungsempfindlichkeit von 0,01 ppb/g. Heutzutage gibt es keine kommerziell erhältlichen TCXOs auf Quarzbasis mit einer Stabilität von besser als ±100 ppb. Im Vergleich zu Quarz-TCXOs auf dem Markt bietet der SiT5543 eine beeindruckende 20-fache Verbesserung der Frequenzstabilität über die Temperatur.
Vor der Verfügbarkeit von SiTime Super-TCXOs mussten Entwickler einen ofengesteuerten Quarzoszillator (OCXO) verwenden, um eine Frequenzstabilität von ±5 ppb zu erreichen. Die Verwendung eines Quarz-OCXO bringt mehrere Nachteile mit sich. Sie sind notorisch teuer, sperrig, zerbrechlich, stromhungrig und haben lange Vorlaufzeiten. Der SiT5543 überwindet diese Probleme und bietet Entwicklern robuster Systeme eine deutlich bessere Option. Es bietet eine 100-mal höhere Zuverlässigkeit, einen 2-mal geringeren Stromverbrauch und eine um 40 Prozent kleinere Größe als Quarz-OCXOs, was den SiT5543 zu einem idealen Ersatz für OCXOs in Anwendungen wie Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation, militärischen Netzwerken und Avionik macht.
Der SiT5543 Super-TCXO reduziert die Bitfehlerrate, die Systemgröße und den Stromverbrauch erheblich und verbessert gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Betriebsleistung unter rauen Betriebsbedingungen. Die technischen Spezifikationen dieses MEMS-basierten Super-TCXO ermöglichen eine neue Ebene sicherer, zeitabhängiger Verschlüsselungstechnologie zum Schutz militärischer Funkgeräte, GPS-Empfänger, Navigations- und Leitsysteme vor Störereignissen. Dieser Endura Super-TCXO bietet die Stabilität bei Temperatur und Vibration, die für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke erforderlich ist, die das Rückgrat heutiger Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungssysteme bilden. Aufgrund der überlegenen Robustheit der MEMS-Technologie gegenüber herkömmlichen Quarzalternativen reduziert es das Risiko, die Zykluszeit und die Kosten bei der Erfüllung anspruchsvoller Betriebsanforderungen.
Die Silizium-MEMS-Timing-Technologie ist der leistungsstarke Wegbereiter
Der SiT5543 Endura Super-TCXO ist auf außergewöhnliche dynamische Leistung ausgelegt. Der MEMS-Resonator – das Herzstück des SiT5543 – verwendet hochreines Silizium und kann so die vielen Vorteile der MEMS-Timing-Technologie nutzen, um das zuverlässigste Timing auch bei Umgebungseinflüssen wie Luftströmung, Temperaturschwankungen, Vibrationen, Stößen usw. zu gewährleisten. und EMI. Der Design- und Herstellungsprozess des MEMS-Resonators, der in einem partikelfreien Hohlraum mit niedrigem Vakuum gekapselt ist, ermöglicht eine sehr geringe Alterung und eine hohe Zuverlässigkeit.
Der SiT5543 nutzt die DualMEMS®- Technologie von SiTime, bei der zwei MEMS-Resonatoren auf einem einzigen Chip untergebracht sind. Einer der Resonatoren ist für eine ultrastabile Temperaturstabilität optimiert, während der andere für die Temperaturmessung optimiert ist, die zur Temperaturkompensation dient. Dies führt zu einer nahezu linearen Frequenzstabilität über der Temperatur. Der SiT5543 liefert eine typische Frequenzsteilheit (dF/dT) von ±0,3 ppb/°C. Dieses Design reduziert außerdem zufälliges Rauschen und liefert eine Stabilität von 1,5e-11 ADEV bei einer Mittelungszeit von 10 Sekunden. Die Konstruktion des MEMS-Resonators und seine sehr geringe Masse machen ihn stoß- und vibrationsfest und bieten eine bemerkenswerte Beschleunigungsempfindlichkeit von 0,01 ppb/g – die beste in der Branche – und eine Stoßfestigkeit von 20.000 g.
Der SiT5443 Super-TCXO reduziert Designkosten und -komplexität aufgrund seiner kleinen oberflächenmontierbaren Grundfläche von 7 mm x 5 mm, der geringen Höhe von 2 mm, dem geringen Stromverbrauch und der einzigartigen Fähigkeit, die Auswirkungen rauer Betriebsbedingungen abzumildern. Da er werkseitig so programmierbar ist, dass er Ausgangsfrequenzen von 1 bis 60 MHz unterstützt, entfallen die hohen Kosten, Risiken und Verzögerungen kundenspezifischer Oszillatoren. Der SiT5543 ist mit digitaler I2C-Steuerung zur spontanen Frequenzabstimmung oder zur benutzerdefinierten In-Circuit-Kompensation erhältlich. Die digitale Steuerung ermöglicht eine rauschunempfindliche Frequenzanpassung mit sanften Frequenzverschiebungen. Die bei 85 °C spezifizierte niedrige 20-jährige Alterung von ±150 ppb kann die Notwendigkeit einer Alterungskompensation auf Systemebene überflüssig machen.
Der SiT5543 MEMS Super-TCXO wird unter Verwendung erstklassiger Halbleiterprozesse mit statistischer Prozesskontrolle und 6-Sigma-Spezifikationsgrenzen hergestellt, um sicherzustellen, dass er sofort nach dem Auspacken zuverlässig funktioniert und die Spezifikationen sowohl im Labor als auch in der realen Welt erfüllt.
Unterm Strich ermöglicht der SiT5443 eine schnellere Datenübertragung mit geringer Latenz und reduziert Bitfehlerraten in dynamischen Umgebungen. Systementwickler müssen keine teuren, sperrigen, maßgeschneiderten OCXOs mehr verwenden, die sehr empfindlich auf Beschleunigung, Stöße und Vibrationen reagieren.
Endura SiT5543 Super-TCXO-Highlights
- 1 bis 60 MHz programmierbare Ausgangsfrequenz
- ±5 ppb Stabilität über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +95 °C
- Stabilität von ±0,3 ppb/°C über den Temperaturanstieg
- 0,01 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit
- 0,5 ppb/Tag tägliche Alterung
- ±150 ppb Alterung über 20 Jahre
- 2 Sekunden bis zur endgültigen Stabilität über der Temperatur
- Optionale digitale Steuerung ±3200 ppm mit I2C
- 20.000 g Schocküberlebensfähigkeit
- 110 mW typ. Stromverbrauch bei 2,5V Versorgung
- 2,5 bis 3,3 V Versorgungsspannung
- 7,0 mm x 5,0 mm großes oberflächenmontierbares Keramikgehäuse
Mehr Informationen
Produktseite: Endura Ruggedized SiT5543 Super-TCXO