FAQs
Sind SiTime-Produkte programmierbar? Wie widerstandsfähig sind SiTime MEMS-Oszillatoren gegen EMI? Hier finden Sie Antworten auf Ihre Fragen zu SiTime-Produkten.
Querverweise und Zweitquellenteile
Ja. Nutzen Sie unser Online-Querverweis-Tool . Wenn Sie weitere Hilfe benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren örtlichen Vertriebsmitarbeiter und geben Sie die Teilenummer des Quarz-XO einschließlich des bevorzugten Pakets, des Betriebstemperaturbereichs und des VDD an.
Die entsprechenden SiTime-Familien SiT1602 und SiT800x können alle CMEMS-Oszillatoren von SiLlabs ersetzen. Datenblätter für diese Familien finden Sie hier .
Qualität und Zuverlässigkeit
Ja. Alle SiTime-Produkte sind RoHS-zertifiziert.
Bitte besuchen Sie den Abschnitt Qualität und Zuverlässigkeit auf der Website. Sie müssen ein registrierter Benutzer sein, um Dokumente aus diesem Bereich herunterladen zu können.
Nein sind sie nicht.
„Aktivitätseinbrüche“ werden als abrupte Frequenzänderungen in einem Oszillator auf Quarzkristallbasis definiert. Ein Quarzoszillator kann bei kritischen Temperaturen häufig einen Aktivitätsabfall aufweisen und bei kleinen Temperaturabweichungen vom kritischen Wert ebenso abrupt zum normalen Verhalten zurückkehren.
Die häufigsten Ursachen für Aktivitätseinbrüche sind:
- „Gekoppelte Moden“ – die Kollision verschiedener Kristallschwingungsmoden mit unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten.
- Feuchtigkeit im Kristallpaket kondensiert auf der Quarzplatte.
Alle diese Effekte können dem Hauptschwingungsmodus Energie entziehen, was dazu führen kann, dass der Kristall aus der Schwingung fällt oder vorübergehend in einem anderen Kristallmodus schwingt.
SiTime MEMS-basierte Oszillatoren unterliegen diesen Effekten aus zwei Gründen nicht:
- Die Oszillationsmodi von SiTime MEMS werden hauptsächlich durch die Materialeigenschaften von Silizium bestimmt; Alle Modi oder Störreaktionseigenschaften ändern sich mit der Temperatur auf genau die gleiche Weise wie der Grundschwingungsmodus. Daher können verschiedene Moden niemals bei derselben Frequenz interagieren und einen Einbruch verursachen.
- Der MEMS First™-Prozess von SiTime nutzt Standardtechniken zur Siliziumherstellung, um das MEMS in einer sauberen Vakuumumgebung mit sehr hohen Temperaturen hermetisch abzudichten. Dies schafft eine extrem saubere, feuchtigkeitsfreie Umgebung für das MEMS und eliminiert die Möglichkeit von durch Verunreinigungen oder Feuchtigkeit verursachten Aktivitätseinbrüchen.
SiTime verwendet branchenübliche Prozesse, um Zuverlässigkeitsqualifizierungen von Produkten mithilfe beschleunigter Lebenszyklus-Stresstests wie HTOL durchzuführen.
Die wichtigste Zuverlässigkeitsmetrik, die SiTime veröffentlicht, ist FIT oder (Failure in Time), die eine Schätzung der erwarteten Anzahl von Geräteausfällen nach 1 Milliarde Betriebsstunden liefert. Eine verwandte Metrik ist MTBF (Mean Time Between Failure), die Umkehrung von FIT.
Weitere Zuverlässigkeitsmetriken sind:
EFR – Ergebnisse früher Ausfälle
ESD – Elektrostatische Entladung
LU – Latch-up
MS – Mechanischer Schock
VFV – Vibration mit variabler Frequenz
VF – Vibrationsermüdung
CA – Konstante Beschleunigung
Alle SiTime-Produkte werden mithilfe unserer robusten 6-Sigma-Prozesse entwickelt und in Produktion gebracht. Die Produkte sind vollständig gemäß den entsprechenden JEDEC- und AEC-Standards charakterisiert und qualifiziert. Um höchste Qualität zu gewährleisten, führt SiTime an einer Stichprobe von Teilen aus jeder Produktionscharge einen Chargenakzeptanztest (LAT) über den gesamten Temperaturbereich durch.
Die extrem hohe Qualität von SiTime hat sich bei der Auslieferung von Hunderten Millionen Einheiten bewährt. Unsere tatsächliche Rückgabequote vor Ort beträgt weniger als 2 DPPM, was zu den besten in der Halbleiterindustrie zählt. Nach mehr als sechs Jahren Auslieferung gab es bei SiTime keinerlei MEMS-Feldausfälle.
FIT (Failure in Time) ist ein statistisch extrapolierter Wert, der auf beschleunigten Tests (JEDEC22-A108) und der Anwendung von Beschleunigungsfaktoren basierend auf Fehlermodi auf den getesteten Geräten basiert. Der Unterschied in der FIT-Rate zwischen verschiedenen Produkten ist auf die unterschiedliche Anzahl von Gerätestunden zurückzuführen, die jedes Produkt einem Stresstest unterzogen hat. Die FIT-Zahlen werden bei der Erstellung des Zuverlässigkeitsberichts gemeldet. Die aktuellen FIT-Werte entnehmen Sie bitte den aktuellen Zuverlässigkeitsberichten. http://www.sitime.com/support/quality-and-reliability#magictabs_eDH8P_3.
Allen SiTime-Produkten liegt die gleiche zugrunde liegende Technologie und der gleiche Prozess zugrunde. Bis Oktober 2015 führte SiTime Tausende von Oszillatoren einem Stresstest mit einer Gesamttestzeit von 3.307.000 Gerätestunden ohne Ausfälle durch, was zu einem berechneten FIT-Wert von 0,88 oder einer MTBF von 1.140 Millionen Stunden führte.
SiTime MEMS-Oszillatoren werden mit einem MEMS-Resonator und einem CMOS-Chip unter Verwendung von Standard-Halbleiterverpackungsprozessen gebaut. Da es bei den bisher über 250 Millionen ausgelieferten Produkten keine Ausfälle von MEMS-Resonatoren gab, können wir die Aktivierungsenergie (Ea) für MEMS nicht berechnen. Daher verwenden wir den Industriestandard Ea = 0,7 eV für CMOS als Ea für das Produkt. Wir verwenden den Ea des Worst-Case-Elements des Geräts als Ea zur Berechnung der Zuverlässigkeitsmetrik, FIT und MTBF für unsere Produkte. Weitere Einzelheiten zur Berechnung der FIT/MTBF-Werte finden Sie im Anwendungshinweis „Zuverlässigkeitsberechnungen für SiTime-Oszillatoren“ .
Eines der Schlüsselelemente, die extrem stabile MEMS-Resonatoren ermöglichen, ist der EpiSeal™-Prozess von SiTime, der die Resonatoren während der Waferverarbeitung hermetisch abdichtet, sodass keine hermetisch dichte Keramikverpackung erforderlich ist. Der EpiSeal-Resonator von SiTime ist unempfindlich gegenüber den Elementen mit der höchsten Konzentration in der Atmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff, und fungiert daher als perfekte Abdichtung. Frühere Generationen von EpiSeal-Resonatoren wurden möglicherweise durch große Konzentrationen niedermolekularer Gase beeinträchtigt. Neuere EpiSeal-Resonatoren sind undurchlässig für alle kleinmolekularen Gase. Bitte wenden Sie sich an SiTime, wenn Sie planen, ein SiTime-Gerät in großen Konzentrationen niedermolekularer Gase zu verwenden, damit wir Ihnen ein geeignetes, immunitätssicheres Teil empfehlen können.
Elastizität
Die MEMS-Oszillatoren von SiTime sind so konzipiert, dass sie die beste Widerstandsfähigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen ihrer Klasse erreichen. Die branchenüblichen Messungen und Leistungsdiagramme für die EMI-Anfälligkeit (EMS) sind im Anwendungshinweis „Vergleich elektromagnetischer Suszeptibilität von MEMS und Quarz-basierten Oszillatoren“ dokumentiert.
SiTime MEMS-Oszillatoren sind weniger vibrationsempfindlich und extrem stoßfest als vergleichbare Quarzteile. Sie sind so konzipiert, dass sie eine erstklassige Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen und Vibrationen aufweisen. Die branchenüblichen Messungen und Leistungsdiagramme für Stöße und Vibrationen sind im Anwendungshinweis „Schock- und Vibrationsvergleich von MEMS- und Quarz-basierten Oszillatoren“ dokumentiert.
Die Empfindlichkeit gegenüber Netzteilrauschen (PSNR) für MHz-Oszillatoren wird anhand der Menge an induziertem Jitter pro mV Netzteilrauschen, das bei der angegebenen Rauschfrequenz injiziert wird, quantifiziert. Die MEMS-MHz-Oszillatoren von SiTime sind darauf ausgelegt, eine erstklassige PSNR-Leistung von nur 0,21 ps integriertem Phasenjitter (12 kHz bis 20 MHz) pro mV eingespeistem Netzteilrauschen bei Frequenzen von 10 kHz bis 20 MHz zu erreichen.
Die Rauschempfindlichkeit der Stromversorgung (PSNR) für kHz-Oszillatorfamilien (SiT153x, SiT1552, SiT1630) wird anhand der Frequenzabweichung mit 300 mV Spitze-zu-Spitze-Sinusrauscheninjektion über den Frequenzbereich von 10 kHz bis 10 MHz quantifiziert. Das PSNR-Diagramm für die oben genannten Oszillatorfamilien ist in den einzelnen Datenblättern enthalten.
µPower-Oszillatoren
SiTime empfiehlt die Verwendung einer Torzeit von 100 ms oder mehr bei hochauflösenden Frequenzzählern wie dem Agilent 53131/2A und dem Agilent 53230A. Für präzise Frequenzmessungen der SiT15xx-Familie von Mikroleistungs-32-kHz-Oszillatoren muss der Frequenzzähler entweder über eine hochstabile OCXO-Referenz verfügen oder über eine GPS- oder Rubidium-Taktreferenz gesteuert werden. Für andere Instrumente wie Zeitintervallanalysatoren oder einfache Zähler wird eine Torzeit von 1 Sekunde oder höher empfohlen. Einzelheiten finden Sie im Anwendungshinweis „Messrichtlinien für 32-kHz-SiT15xx-Oszillatoren“ .
Der typische Versorgungsstrom eines SiT15xx-Geräts im Leerlaufbetrieb beträgt bei Raumtemperatur je nach Spannungshub der Ausgangsstufe etwa 850 nA. Bei der Messung des Versorgungsstroms bis in den Nanoampere-Bereich muss ein hochauflösendes digitales Amperemeter ähnlich einem Agilent 34401A verwendet werden. Einzelheiten finden Sie im Anwendungshinweis „Messrichtlinien für 32-kHz-SiT15xx-Oszillatoren“ .
Die Layoutempfehlungen für das CSP-Paket finden Sie im Anwendungshinweis Best Design and Layout Practices . Die Herstellungsrichtlinien sind auf Seite 10 des SiT1532-Datenblatts aufgeführt.
Die Layoutempfehlungen für das Paket 2012 finden Sie im Anwendungshinweis Best Design and Layout Practices . Die Herstellungsrichtlinien sind auf Seite 9 des SiT1533-Datenblatts aufgeführt.
Serielle Hochgeschwindigkeitsschnittstellen und Jitter
Unsere hochleistungsfähigen Single-Ended- SiT820x- Familien und Differential-Ended- SiT912x- Familien bieten den besten Jitter-Spielraum als Referenztakte für die folgenden seriellen Schnittstellen.
- USB 2.0
- PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0
- SAT-2, SAT-3
- SAS, SAS-2, SAS-3
- 1, 10 und 40 GbE
- 1GFC, 2GFC, 4GFC
Für leistungsempfindliche Anwendungen werden unsere Low-Power-Single-Ended-Oszillatorfamilien SiT1602 , SiT8008/9 , SiT1618 , SiT891x , SiT892x für die folgenden Schnittstellen empfohlen.
- USB 2.0
- SAT-2, SAT-3
- SAS, SAS-2, SAS-3
- EPON
- 1 GbE
Der Peak-to-Peak-Zyklus-to-Zyklus-Jitter (C2C) kann aus der im Datenblatt angegebenen Periodenjitter-Spezifikation (PerJ) wie folgt berechnet werden.
C2C_rms = √3 * PerJ_rms
C2C_p-p = 2 * 3,09 * C2C_rms, für 1000 Proben
Beispiel: Der Peak-to-Peak-C2C-Jitter für SiT9120 würde typisch 12,8 ps pp und maximal 18,2 ps pp betragen.
Sie können Phasenjitter bei den häufigsten Frequenzen in unserem Online-Rechner für Phasenrauschen und Jitter ermitteln. Periodenjitter bei bestimmten Versorgungsspannungen und Ausgangsfrequenzen finden Sie in den Produktdatenblättern von SiTime. Alle SiTime-Geräte derselben Familie weisen unter denselben VDD-Bedingungen über alle unterstützten Frequenzen hinweg einen ähnlichen Perioden- und Phasenjitter auf. Perioden- und Phasen-Jitter-Werte werden auch in frequenzspezifischen Testberichten bereitgestellt.
Mit dem Phasenrausch- und Jitter-Rechner von SiTime können Sie den integrierten Phasenjitter (RMS) berechnen und Phasenrauschdaten grafisch darstellen.
Phasenrauschdiagramme sind auch in den frequenzspezifischen Testberichten von SiTime enthalten.
Für Frequenzen, die nicht durch das Online-Tool oder die Berichte abgedeckt werden, wenden Sie sich bitte an das SiTime-Vertriebssupport-Team ( E-Mail oder Online-Formular ) und geben Sie Folgendes an.
- Teilenummer der Basisfamilie (SiT1602, SiT820x usw.)
- Nennfrequenz in Hz
- VDD (1,8/2,5/3,3) in Volt
- Startfrequenz-Offset (10, 100, 1K) in Hz
Für eine schnelle Schätzung verwenden Sie die folgende Gleichung, um das Phasenrauschen für Ihre spezifische Frequenz abzuleiten:
PNs = PNi + 20*Log (Fs/Fi)
Wo;
Fi – Nominale Frequenz des veröffentlichten Phasenrauschens
Fs – Nennfrequenz, für die Phasenrauschen angefordert wird
PNi – Veröffentlichtes Phasenrauschen
PNs – Abgeleitetes Phasenrauschen für eine bestimmte Nennfrequenz
Energieverbrauch
In den meisten Anwendungen treibt der LVCMOS-Oszillator kapazitive Lasten an. Während der Anstiegsflanken bezieht das Gerät Strom aus der Stromversorgung, um die Lastkapazität aufzuladen. Während der fallenden Flanken entlädt sich die Kapazität nach GND. Der durchschnittliche Strom, der durch die Last fließt, hängt von den folgenden Parametern ab:
Ausgangsfrequenz (Fout). Dadurch wird bestimmt, wie oft Strom aus dem Netzteil entnommen wird.
- Lastkapazitätswert (Cload). Größere Kapazitätswerte erfordern mehr Strom, um die Lastkapazität aufzuladen.
- Versorgungsspannung (Vdd). Um die Last auf höhere Spannungen aufzuladen, ist mehr Strom erforderlich.
Der zusätzliche Stromversorgungsstrom der Last wird wie folgt berechnet:
I_load = Cload * Vdd * Fout
Der Leerlaufstromverbrauch für die Ausgangsfrequenz bei F1 kann als Summe aus (1) dem Leerlaufstrom bei der Referenzfrequenz F0, der im Datenblatt angegeben ist, und (2) der Differenz des Antriebsstroms auf der internen Kapazität zwischen zwei Frequenzen geschätzt werden , gemäß der folgenden Gleichung:
IDD_NL_F1 = IDD_NL_F0 + CINT · VDD · (F1 – F0)
Wo:
IDD_NL_F1 : Keine Laststromaufnahme bei Frequenz F1,
IDD_NL_F0: Kein im Datenblatt angegebener Laststromverbrauch bei Frequenz F0,
VDD: Versorgungsspannung,
CINT: Die interne Kapazität beträgt:
6,5 pF (typ.) und 8 pF (max.) für die Familien SiT1602, SiT8008/9, SiT1618, SiT8918/9, SiT8920/1/4/5
12 pF (typ.) und 14 pF (max.) für die Familien SiT8208/9, SiT8225, SiT8256, SiT3807/8/9, SiT3701, SiT8102
Siehe Tabelle im Anhang C des Anwendungshinweises zu Abschluss-Empfehlungen für unsymmetrische Oszillatoren, die eine oder mehrere Lasten antreiben .
Programmierbare Funktionen
Ja. SiTime-Oszillatoren sind mit einer programmierbaren Architektur ausgestattet, die die Konfiguration verschiedener Parameter ermöglicht, darunter jede Ausgangsfrequenz (mit einer Genauigkeit von sechs Dezimalstellen), Frequenzstabilität (ppm) und Versorgungsspannung innerhalb des Betriebsbereichs des Geräts. Zusätzliche Funktionen wie die Antriebsstärke können programmiert und die Funktionalität von Pin 1 entsprechend den Anwendungsanforderungen geändert werden. Einzelheiten zu den Spezifikationsoptionen finden Sie auf der Seite „Bestellinformationen“ in den Produktdatenblättern.
Abhängig von den Mengen- und Vorlaufzeitanforderungen können SiTime-Oszillatoren im Werk für Produktionsmengen (Vorlaufzeit von drei bis fünf Wochen), von bestimmten autorisierten Händlern (Vorlaufzeit von 24 Stunden) oder sofort vor Ort mithilfe einer Zeit programmiert werden Tragbares Programmiergerät Machine II für Probenvolumina.
Der Funktionspin für die meisten SiTime-Oszillatoren (Pin 1) kann entweder auf die Funktionen „Ausgang aktivieren“ (OE) oder „Standby“ (ST) programmiert werden. In beiden Fällen stoppt das Ziehen von Pin 1 Low die Ausgangsschwingung des Geräts, jedoch auf zwei verschiedene Arten, wie unten beschrieben.
Durch Anlegen des Logikpegels „Low“ an den OE-Pin wird nur der Ausgangstreiber deaktiviert und in den Hi-Z-Modus versetzt, der Rest des Geräts läuft jedoch weiterhin. Der Stromverbrauch sinkt aufgrund der Inaktivität des Ausgangs. Beispielsweise sinkt bei einem 3,3-V-SiT8003-20-MHz-Gerät der IDD von 4 mA auf 3,3 mA bei einer 15-pF-Last. Wenn der OE-Pin auf High gezogen wird, wird der Ausgang normalerweise in weniger als 1 µs aktiviert.
Ein Gerät mit einem ST-Pin wechselt in den Standby-Modus, wenn der ST-Pin auf Low gezogen wird. Alle internen Schaltkreise des Geräts werden abgeschaltet und der Strom wird auf einen Standby-Strom reduziert, der typischerweise im Bereich einiger Mikroampere liegt. Wenn ST auf High gesetzt wird, durchläuft das Gerät den „Resume“-Prozess, der zwischen 3 und 10 ms dauern kann. Der Standby-Strom und der Wiederaufnahmezeitraum sind in den Gerätedatenblättern angegeben. In einigen SiTime-Datenblättern wird die Wiederaufnahmezeit nicht speziell angegeben. In diesen Fällen ist die Wiederaufnahmezeit mit der „Startzeit“ identisch.
Ja. SiTime-Geräte mit Single-Ended-LVCMOS-Ausgängen werden im Allgemeinen mit einer kapazitiven Last von 15 pF für Anstiegs- und Abfallzeiten spezifiziert. Das Gerät kann eine größere Last, bis zu 60 pF, mit langsameren Anstiegs- und Abfallzeiten betreiben. Für Anwendungen, die sowohl schnelle Anstiegs- und Abfallzeiten (~1 ns) als auch die Fähigkeit zur Ansteuerung großer kapazitiver Lasten erfordern, sind Puffergeräte mit hoher Antriebsstärke auf Anfrage erhältlich. Kontaktieren Sie SiTime für weitere Informationen.
Ja. Benutzer können die Ausgangspuffer des SiTime-Oszillators anpassen, indem sie die Antriebsstromstärke ändern. Durch Erhöhen oder Verringern des maximalen Ansteuerstroms der Ausgangsstufe können Anstiegs- und Abfallzeiten verkürzt bzw. verlängert werden. Eine hohe Antriebsstromstärke ermöglicht schnellere Anstiegs- und Abfallzeiten beim Antrieb einer größeren Last. Eine niedrige Treiberstromstärke reduziert die Anstiegsgeschwindigkeit der Taktflanke und reduziert potenzielle elektromagnetische Störungen.
SiTime bietet feldprogrammierbare Oszillatoren für die Verwendung mit der Time Machine II an, einem Oszillatorprogrammierer, mit dem Benutzer verschiedene Parameter konfigurieren können, einschließlich Anstiegs- und Abfallzeit.
Weitere Einzelheiten finden Sie in den SiTime-Datenblättern oder wenden Sie sich an SiTime , wenn Sie Teile mit modifizierter Antriebsstärke bestellen möchten.
Ja. SiTime bietet feldprogrammierbare Oszillatoren für die Verwendung mit der Time Machine™ II, einem kompletten und tragbaren Programmierkit. Mit diesem Tool können Frequenz, Spannung, Stabilität und andere Funktionsmerkmale wie Antriebsstärke oder Spreizspektrum programmiert werden. Das Programmiergerät und die vor Ort programmierbaren Geräte eignen sich ideal für die schnelle Prototypenerstellung und die Optimierung der Systemleistung durch die Erstellung von Sofortmustern mit benutzerdefinierten Frequenzen oder die Anpassung der Antriebsstärke. Die vor Ort programmierbaren Oszillatoren verfügen über branchenübliche Grundflächen, sodass sie als direkter Ersatz für ältere Quarzoszillatoren verwendet werden können, ohne dass Änderungen an der Platine erforderlich sind. Weitere Informationen finden Sie unter Time Machine II .
SiTime bietet folgende Möglichkeiten zur systeminternen Programmierbarkeit:
I2C/SPI-Oszillatoren mit Differenzausgängen ( SiT3951 und SiT3552 ) ermöglichen eine Zieh-/Abstimmfrequenz von bis zu ±3200 ppm über I2C oder SPI mit einer Auflösung von 0,005 ppb und bieten Designern große Flexibilität.
Digital gesteuerte Oszillatoren (DCXO) mit LVCMOS-Ausgängen ( SiT3907 ) und Differenzausgängen ( SiT3921 und SiT3922 ). Mit diesen Oszillatoren können Benutzer die Ausgangsfrequenz dynamisch in einem engen Bereich (bis zu ±1600 ppm) und mit einer Auflösung von 1 ppb variieren.
Diese Geräte ersetzen auch die analoge Schnittstelle in vielen VCXO-Anwendungen.
EMI-Reduzierung
SiTime MEMS-Oszillatoren bieten zwei konfigurierbare Funktionen, die EMI-Probleme zur Einhaltung der Umweltverträglichkeit beheben, ohne dass Änderungen am PCB-Design erforderlich sind.
- Programmierbare Antriebsstärke
- Eine Verringerung der Antriebsstärke erhöht die Anstiegs-/Abfallzeit der Taktwellenform und dämpft dadurch die Leistung von EM-Wellen bei höheren Harmonischen
- Die Treiberstärketabelle in den Datenblättern listet die unterstützten Treiberstärken und die erreichbare Anstiegs-/Abfallzeit für verschiedene Lastkapazitäten von 5 pf bis 60 pf auf
- Wirksam bei der Abschwächung von elektromagnetischen Störungen, die von der Taktverfolgung ausgehen
- Spread-Spectrum-Taktung
- Durch die Unterstützung der Mitten- und Abwärtsspreizung wird eine Dämpfung der 3. Harmonischen und höherer EM-Wellen um bis zu -17 dB erreicht
- Spread-Bereich: ±0,25 % bis ±2 % in der Mitte und -0,5 % bis 4 % nach unten
- Wirksam bei der Abschwächung von EM auf Systemebene
Weitere Informationen finden Sie auf der Seite zu Spread-Spectrum-Oszillatoren oder im Anwendungshinweis zu SiTime-Spread-Spectrum-Taktoszillatoren .
Die meisten MCU- und FPGA-Designs werden als synchrone digitale Blöcke implementiert. Der Taktbaum für diese Blöcke wird von einer gemeinsamen externen Taktreferenz abgeleitet. SiTime empfiehlt die Verwendung von Down-Spread-Taktquellen, um sicherzustellen, dass die Setup- und Haltezeiten für die kritischen Timing-Pfade in diesen Blöcken über Prozess, VDD und Temperatur hinweg nicht verletzt werden.
Weitere Informationen finden Sie auf der Seite „Spread-Spectrum-Oszillatoren“ oder im Anwendungshinweis „SiTime Spread-Spectrum-Taktoszillatoren“ .
Unterdrückung von Netzteilgeräuschen
SiTime empfiehlt für alle MHz-Oszillatoren einen mehrschichtigen Keramik-Chipkondensator mit 0,1 uF und niedrigem ESR, der nahe an und über den VDD- und GND-Pins platziert wird.
Für Oszillatorfamilien < 1 MHz (SiT153x, SiT1552 oder SiT1630) ist kein Bypass-Kondensator erforderlich. Diese Familien verfügen über eine interne Massenfilterung, die eine ausreichende Stromversorgungsfilterung für Rauschen bis zu 300 mV Spitze-zu-Spitze und eine Frequenzkomponente von 10 MHz bietet.
Sowohl LC- als auch RC-Filter auf VDD können für die Rauschfilterung der Stromversorgung in Betracht gezogen werden. Ein LC-Filter hat einen geringeren Spannungsabfall und wird für Oszillatorfamilien mit IDD > 5 mA bevorzugt. Für Oszillatoren, die weniger als 5 mA verbrauchen, kann ein RC-Filter verwendet werden. Weitere Einzelheiten finden Sie im Anwendungshinweis Best Design and Layout Practices .
Nein. Die Betriebsspannungstoleranz im Datenblatt gibt den Gleichspannungsbereich an, für den das Gerät charakterisiert wurde. Diese DC-Spannungstoleranz beträgt typischerweise 10 % des Nennwerts VDD und sollte nicht mit der AC-Rauschwelligkeit der Versorgungsspannung verwechselt werden. Die Fähigkeit, Wechselstromrauschen von der Spannungsversorgung zu unterdrücken, wird durch die Rauschempfindlichkeit des Netzteils (Power Supply Noise Sensitivity, PSNS) definiert, die die Menge an zusätzlichem Jitter misst, der durch die Wechselstromrauschwelligkeit über einen bestimmten Rauschspektrumbereich der Stromversorgung verursacht wird.
Mehrere Lasten fahren
In den meisten Anwendungen treibt der LVCMOS-Oszillator kapazitive Lasten an. Während der Anstiegsflanken bezieht das Gerät Strom aus der Stromversorgung, um die Lastkapazität aufzuladen. Während der fallenden Flanken entlädt sich die Kapazität nach GND. Der durchschnittliche Strom, der durch die Last fließt, hängt von den folgenden Parametern ab:
Ausgangsfrequenz (Fout). Dadurch wird bestimmt, wie oft Strom aus dem Netzteil entnommen wird.
- Lastkapazitätswert (Cload). Größere Kapazitätswerte erfordern mehr Strom, um die Lastkapazität aufzuladen.
- Versorgungsspannung (Vdd). Um die Last auf höhere Spannungen aufzuladen, ist mehr Strom erforderlich.
Der zusätzliche Stromversorgungsstrom der Last wird wie folgt berechnet:
I_load = Cload * Vdd * Fout
Siehe Tabelle im Anhang C des Anwendungshinweises zu Abschluss-Empfehlungen für unsymmetrische Oszillatoren, die eine oder mehrere Lasten antreiben .
Ja. SiTime-Geräte mit Single-Ended-LVCMOS-Ausgängen werden im Allgemeinen mit einer kapazitiven Last von 15 pF für Anstiegs- und Abfallzeiten spezifiziert. Das Gerät kann eine größere Last, bis zu 60 pF, mit langsameren Anstiegs- und Abfallzeiten betreiben. Für Anwendungen, die sowohl schnelle Anstiegs- und Abfallzeiten (~1 ns) als auch die Fähigkeit zur Ansteuerung großer kapazitiver Lasten erfordern, sind Puffergeräte mit hoher Antriebsstärke auf Anfrage erhältlich. Kontaktieren Sie SiTime für weitere Informationen.
Wir bieten keine Clock-Fan-Out-Puffer an. Unser Takttreiber kann jedoch so konfiguriert werden, dass er mehrere Lasten antreibt. Einzelheiten finden Sie im Anwendungshinweis „Abschlussempfehlungen für Single-Ended-Oszillatoren, die einzelne oder mehrere Lasten antreiben“.
Nein. Die Anstiegsgeschwindigkeit von µPower-32-kHz-Oszillatoren liegt in der Größenordnung von 10 ns. Daher können mehrere Lasten am Ende von bis zu 10 Zoll langen Leiterbahnen ohne Bedenken hinsichtlich der Signalintegrität oder Reflexionen betrieben werden. Einzelheiten finden Sie im Anwendungshinweis „Antreiben mehrerer Lasten mit 32-kHz-Nano-Power-MEMS-Oszillatoren“ .