ブログ

コンデンサー不足？オシレーターを使用 – キャップは必要ありません

現在、コンデンサの待ち時間は最大で 1 年以上となっており、入荷待ちが生じ、企業は納期の延期を余儀なくされています。そして業界の専門家らは、不足が改善する前にさらに悪化すると予想しており、2020年以降も続くと予測している。この予測により、多くの人がコンデンサへの依存を減らすための新たな戦略を模索している。共振器の代わりに発振器を使用すると、他の設計上の問題を解決するだけでなく、この問題も解決できます。

水晶振動子 (XTAL) を発振器に置き換えることがより良い解決策である理由は次のとおりです。

1. 発振器とは異なり、発振器には負荷コンデンサが必要ありません。

コンデンサが不要なため、部品を待つ必要がありません。

ほとんどの共振器は、位相シフトを提供し発振を維持するために負荷コンデンサを必要とします。一方、発振器は、発振子と容量を内蔵した発振器ICを1つのパッケージにまとめたものです。これにより、共振器と発振器回路の整合が確保され、共振周波数を調整するための外部コンデンサが不要になります。さらに、SiTime 32 kHz MEMS オシレータには電源デカップリング コンデンサが必要ありません。

2. 発振器の占有スペースが少なくなる

最小の水晶振動子とそれに必要なコンデンサは、6 mm2 以上の基板スペースを消費します。対照的に、最小の MEMS 発振器は総基板面積わずか 1.7 mm2 しか必要とせず、実質的に設置面積は 3 分の 1 以下に縮小されます。

また、32 kHz 2012 XTAL を使用している場合は、ピン互換の 2012 MEMS 発振器を使用でき、オンチップ容量が統合されているため、単純にコンデンサをスキップできます。

発振器は、駆動強度に応じて 2 ～ 3 つの負荷を駆動できる出力ドライバを備えたアクティブ回路であるため、発振器を使用すると、タイミング フットプリントと BOM をさらに削減できます。これにより、単一の発振器で複数の水晶振動子とそれに関連するコンデンサを置き換えることができます。

3. SiTime オシレーターは現在入手可能です

ほとんどの共振器は、コンデンサが不足すると役に立たなくなります。ただし、SiTime オシレーターは現在入手可能です。また、幅広い動作範囲内であらゆる周波数、あらゆる電圧、あらゆる安定性を実現します。

コンデンサや水晶共振器などのコンポーネントは特殊な材料とプロセスを使用しますが、SiTime MEMS 発振器は標準的な半導体パッケージングとプロセスを使用します。膨大な生産能力、多数のベンダーと製造施設、互換性のあるプロセスを備えた巨大な半導体インフラを活用することで、シリコン MEMS 発振器を製造するための非常に堅牢なサプライ チェーンが実現します。

さらに、SiTime 発振器はプログラム可能なアーキテクチャで設計されています。ブランク MEMS 発振器は大量に生産され、在庫に保管され、顧客の仕様に合わせてプログラムされます。標準的なプロセスと材料を使用して MEMS 発振器を製造し、プログラム可能性を組み合わせることで、非常に高い柔軟性、大幅な拡張性、超短いリードタイムが可能になります。

事前にプログラムされた SiTime 発振器を販売代理店で見つけてください。あるいは、 Time Machine IIプログラマー (200 ドル) と空の発振器を入手して、自分の研究室で部品を瞬時にプログラムすることもできます。

発振器の利点の詳細については、ホワイトペーパー「 水晶共振器の代わりに発振器を使用する 8 つの理由」を参照してください。

------------------------

この記事への貢献については、グローバル チャネル セールス担当副社長の Bruce Potvin 氏と、SiTime カスタマー エンジニアリング担当ディレクターの Jim Holbrook 氏に感謝します。