新しい Endura Super-TCXO は航空宇宙および防衛向けに正確なタイミングを再設計し、100 倍高い信頼性を実現します
耐久性が高く、設計が簡単な MEMS タイミングによりデータ ネットワーキング パフォーマンスを向上
世界中の軍隊は、これまで以上に複雑な脅威に直面しており、これらの脅威をより迅速に検出して対応できる高度なシステムの導入に精力的に取り組んでいます。データ ネットワークは、これらの新興システムのバックボーンです。動的な環境で最高の運用パフォーマンスを達成するために、今日の高度な航空宇宙および防衛通信およびネットワーキング システムは、耐久性の高い高精度タイミング テクノロジに依存して、データ フローを正確かつ信頼性をもって同期させています。
軍事サービスは、陸海空の動的な作戦を通じて収集された膨大な量のデータに依存しており、脅威の検出と対応を加速するために大規模なクラウド コンピューティング、ビッグデータ分析、AI、機械学習インフラストラクチャを実装しています。高速データ伝送では、クロックドリフトの許容範囲がますます小さくなり、クロックの安定性がますます重要になっています。極端な温度、加速、振動、または衝撃の影響を受ける過酷な動作環境でクロック信号のドリフトを最小限に抑え、エラーのないデータの送受信を同期するには、高精度の計時が不可欠です。
Endura の耐久性の高い MEMS Super-TCXO はすぐに使用可能です
これらのミッションクリティカルな要件に対処するために、SiTime は現場で実証済みの Endura™ MEMS 耐久性の高い Super-TCXO® ファミリに新しいメンバー、SiT5543 を追加しました。この温度制御発振器は、困難な環境において比類のない安定性を備え、航空宇宙および防衛向けの TCXO の展望を再定義します。 SiTime の新しいSiT5543 Super-TCXO は、 -40°C ～ 95°C の温度範囲で前例のない ±5 ppb の周波数安定性を提供します。さらに、0.3 ppb/°C の周波数勾配による急速な温度過渡状態や、0.01 ppb/g の加速感度による振動下でも優れた安定性を実現します。現在、±100 ppb を超える安定性を備えた石英ベースの市販の TCXO はありません。オープンマーケットのクォーツ TCXO と比較して、SiT5543 は温度に対する周波数安定性が 20 倍という驚異的な向上を実現します。
SiTime Super-TCXO が利用可能になる前は、設計者は±5 ppb の周波数安定性を達成するためにオーブン制御水晶発振器 (OCXO) を使用する必要がありました。クォーツ OCXO の使用にはいくつかの欠点があります。これらは高価で、かさばり、壊れやすく、電力を消費し、リードタイムが長いことで有名です。 SiT5543 はこれらの問題を克服し、耐久性の高いシステムの設計者に非常に優れたオプションを提供します。 SiT5543 は、石英 OCXO に比べて 100 倍高い信頼性、2 倍低い消費電力、40% 小さいサイズを実現しており、高速データ通信、軍事ネットワーク、航空電子機器などのアプリケーションにおける OCXO の理想的な代替品となっています。
SiT5543 Super-TCXO は、過酷な動作条件における信頼性と動作パフォーマンスを向上させながら、ビット エラー レート、システム サイズ、消費電力を大幅に削減します。この MEMS ベースの Super-TCXO の技術仕様により、新しいレベルの安全でタイミング依存の暗号化技術が可能になり、軍用無線機、GPS 受信機、ナビゲーション、誘導システムを妨害波イベントから保護します。この Endura Super-TCXO は、今日の航空宇宙および防衛システムのバックボーンを形成する高速ネットワークに必要な温度および振動に対する安定性を提供します。従来の石英代替技術に比べて優れた MEMS テクノロジーの堅牢性により、厳しい運用要件を満たす際のリスク、サイクル タイム、コストが削減されます。
シリコン MEMS タイミング技術が強力な実現要因となる
SiT5543 Endura Super-TCXO は、優れた動的パフォーマンスを実現するように設計されています。 SiT5543 の心臓部である MEMS 共振器は高純度シリコンを使用しており、MEMS タイミング技術の多くの利点を活用して、気流、温度摂動、振動、衝撃などの環境ストレス要因の存在下で最も信頼性の高いタイミングを提供できます。そしてEMI。 MEMS 共振器の設計と製造プロセスは、低真空で粒子のないキャビティ内にカプセル化されており、経年劣化が非常に少なく、高い信頼性を実現します。
SiT5543 は、2 つの MEMS 共振器が単一のダイ上に配置されている SiTime のDualMEMS ®テクノロジーを使用しています。共振器の 1 つは超安定な温度安定性を実現するために最適化されており、もう 1 つは温度補償に使用される温度検出に最適化されています。これにより、温度に対してほぼ線形の周波数安定性が得られます。 SiT5543 は、標準値 ±0.3 ppb/°C の周波数勾配 (dF/dT) を実現します。この設計により、ランダム ノイズも低減され、10 秒の平均時間で 1.5e-11 ADEV の安定性が実現します。 MEMS 共振器の構造とその非常に低い質量により、衝撃や振動に耐性があり、業界最高の 0.01 ppb/g という驚くべき加速感度と 20,000 g の衝撃耐性を実現します。
SiT5443 Super-TCXO は、7 mm x 5 mm の小さな表面実装設置面積、2 mm の低い高さ、低電力要件、および過酷な動作条件の影響を軽減する独自の機能により、設計コストと複雑さを軽減します。 1 ～ 60 MHz の範囲の出力周波数をサポートするように工場でプログラムできるため、カスタム発振器の高コスト、リスク、遅延が排除されます。 SiT5543 は、オンザフライ周波数調整または回路内ユーザー定義補償のための I2C デジタル制御を備えています。デジタル制御により、スムーズな周波数シフトによるノイズの影響を受けない周波数調整が可能になります。 85°C で ±150 ppb の低い 20 年間エージングが指定されているため、システム レベルのエージング補償の必要がなくなります。
SiT5543 MEMS Super-TCXO は、統計的プロセス制御と 6 シグマ仕様制限を備えた世界クラスの半導体プロセスを使用して製造されており、箱から出してすぐに確実に動作し、実験室と現実世界の両方で仕様を満たしていることを保証します。
要するに、SiT5443 は、より高速で低遅延のデータ送信を可能にし、動的環境におけるビット エラー レートを低減します。システム設計者は、加速度、衝撃、振動に非常に敏感な、高価でかさばるカスタムメイドの OCXO を使用する必要がなくなりました。
Endura SiT5543 スーパー TCXO のハイライト
- 1 ～ 60 MHz のプログラム可能な出力周波数
- -40°C ～ +95°C の温度範囲にわたって ±5 ppb の安定性
- 温度勾配全体にわたって±0.3 ppb/°Cの安定性
- 0.01 ppb/g 加速感度
- 0.5 ppb/日の毎日の老化
- 20 年間で±150 ppb のエージング
- 温度変化による最終安定まで 2 秒
- I2C によるオプションの ±3200 ppm デジタル制御
- 20,000 g の衝撃耐性
- 110mW（代表値） 2.5V電源での消費電力
- 2.5～3.3Vの電源電圧
- 7.0 mm x 5.0 mm セラミック表面実装パッケージ
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