SiTime独自のプログラマブル発振器

 

SiTimeのMEMSタイミング・ソリューションには、工場出荷時にプログラムできる柔軟なアーキテクチャがあります。このアーキテクチャにより、ユーザーは設計仕様を正確に満たすデバイスを注文することができ、1週間以内にサンプルを入手、3～5週間以内に生産に必要な数量を入手することができます。また、Time Machine II と呼ぶプログラマブルライタを使用すれば、設計者が自分の研究室やオフィスなどで、即座に任意のパラメータを発振器にプログラミングすることが可能です。これによって、設計者はシステム性能を最適化し、迅速にプロトタイプ製品を開発することができます。

SiTime製品の幅広い仕様と機能に合わせてプログラミング機能を用いることで、多数のサプライヤーや資格認定の取組みを省略できます。その結果、コスト削減とサプライチェーン最適化が可能となるのです。

豊富な機能と特徴を持つ製品群

SiTimeはタイミング・ソリューションにおいて業界で最も幅広いポートフェリオを持っています。データシートやプロダクトセレクタはもちろん、Part Number Generatorを使用することで、製品ラインナップ毎の特徴をご確認頂けます。

     機能      概要
  • 周波数範囲
  • 1 Hz から 625 MHz まで1Hz単位（小数点以下6桁）で設定可能
  • 周波数安定度
  • ±1.5, ±2.5, ±3, ±5, ±10, ±20, ±25, ±50 PPM
  • 温度範囲
  • 0 to +70°C, -10 to +70°C, -20 to +70°C, -40 to +85°C, -40 to +105°C, -40 to +125°C or -55 to +125°C
  • 電源電圧
  • MHz LVCMOS 製品： 1.8, 2.5～3.3V
  • 差動出力製品： 2.5～3.3V
  • kHz 製品： 1.2～3.63V
  • 出力信号タイプ
  • シングルエンド発振器: LVCMOS LVTTL, NanoDrive
  • 差動発振器: LVPECL, LVDS, HCSL, CML
  • 業界標準パッケージ
  • 特殊パッケージ
  • 2012, 2016, 2520, 5032, 7050 SMD パッケージ（水晶製品と互換）
  • 3225 SMD （世界最薄 高さ0.25 mm）
  • 1508 chip-scale package（世界最小発振器）
  • SOT23-5 （最高レベルの実装信頼性）
  • 特殊機能
  • スペクトラム拡散 （ダウンスプレッド／センタースプレッド）
  • デジタルによる周波数制御可能な発振器（DCXO）
  • PR（周波数可変範囲）
  • ±25から±1600ppmまで周波数可変範囲を調整可能
  • 1%以下の直線性を容易に実現可能
  • 出力ドライブ強度
  • ドライブ強度の設定（High/Low）可能（複数負荷駆動や最良のEMI実現）
  • ピンファンクション
  • アウトプットイネーブル／スタンバイ／NC、スプレッド拡散OFF

周波数範囲

SiTimeは、動作範囲内で小数点以下 第6位まで任意の周波数で発振器を提供できます。システムに最適な周波数を使用することで、設計者はマイクロプロセッサ/ FPGAアプリケーションにおけるシステム性能の向上や、Ethernetアプリケーションにおけるbit error ratesの低減などができます。そして、1週間以内にサンプルを入手、3～5週間以内に生産数量を受け取ることができます。

 周波数安定度

SiTimeのMEMSタイミングデバイスは、周波数安定度を選択できます。例えば、最高レベルの安定周波数精度を必要とするアプリケーションには、全工業用温度範囲で動作し、±1.5PPMの周波数安定度を持つTCXOとVCTXO製品を提供可能です。各製品カテゴリ（kHz、XO、VCXO、VCTCXOなど）毎に、コスト面やアプリケーション毎の要求事項を最大限満たせるように、様々な周波数安定度の製品をラインナップしています。

温度範囲

SiTime製品は、様々な動作温度範囲で利用可能です。元来堅牢で信頼性の高い設計技術に加え、幅広い温度範囲を付加することによって、アプリケーション環境に最適なデバイスを、低コストで使用できます。SiTimeは、高温対応、最良の周波数安定度、小型パッケージサイズ、全てを満す製品をユーザーに提供します。

電源電圧

SiTime製品は一般的に使用頻度の高い入出力電圧をカバーしており、MHz帯の製品は1.8Vまたは、2.5～3.3Vの電圧範囲で動作します。また、バッテリ駆動アプリケーション向けに最適化されたkHz帯の製品は、1.2～3.63Vの範囲で動作します。電圧レベルは全周波数範囲で利用可能です。これは、システムに要求される電圧で動作可能ということであり、レベル変換器や追加のレギュレータのような外付け部品が不要となり、基板面積の縮小とコストの削減が可能となります。

スペクトラム拡散

SiTimeは、変調タイプ（センタースプレッド、ダウンスプレッド）と変調タイプに沿った変調率を選択できるスペクトル拡散発振器を提供します。スペクトラム拡散機能は、製品開発の最終段階でよく検出されるEMI問題を容易に解決するための優れたソリューションです。代替案として、EMI除去フィルタ、ノイズシールド、PCB設計の工夫によってシステム内のEMIを抑制することはできますが、コストが増す上に貴重なPCB面積を消費することになります。加えて、SiTimeのスペクトル拡散製品は水晶発振器とピン互換できるため、システムの再設計や高価な抑制方法を使わず、EMIを低減することができます。　EMI低減については、アプリケーションノート「Spread Spectrum Clock Oscillators」をご覧ください。

デジタルによる周波数制御

SiTimeのデジタル制御発振器（DCXO）は1線式シリアル・インタフェースを用いた制御を特徴としており、本インタフェースを介して高分解能な周波数調整が可能です。DCXOは周波数を非常に正確に設定することができ、同期化、ジッタクリーナあるいはクロックリカバリーが必要となる高性能デジタル通信システムにおいて有用です。また、システム上にDA 変換や他の電圧制御用アナログソースが不要となり、システムコストを低減できます。近接位相ノイズに対する量子化の影響を最小限に抑えるために十分に早いリフレッシュレートと分解能を持ち、低帯域幅の完全デジタルPLLの設計に適しています。これによりアナログ回路に関係する追加オーバーヘッドを不要にできます。

周波数可変範囲（Pull Range）

SiTimeのVCXO, VCTCXO、 DCXO製品は、±25から±1600ppmまで周波数可変範囲を調整可能で、1%以下の業界最高の直線性を有しています。これは、周波数可変範囲（PR）が±200PPM及び直線性が10％に限定される水晶デバイスに比べて、それぞれ8倍～10倍優れています。これら製品群は、優れたチューニングスロープ（kv）特性と非常に優れた直線性を有しており、システムにおけるPLL性能のばらつきを最小限に抑えるだけでなく、PLLの設計を単純化できます。また、素早いキャリブレーションおよび速いPLLロック時間、全動作範囲でより整合性の良いPLL帯域幅、変調ハーモニクスの減少、より狭いPLL帯域幅の設計、より堅牢なシステム性能など多くの利点を提供可能です。

プログラミング可能なドライブ強度

SiTimeのMHz発振器全製品は、ドライブ強度をプログラミングできます。ドライブ強度を強くすると、外部バッファ不要で複数の負荷が駆動可能となり、ドライブ強度を弱くすると最小限の反射、信号品質の最適化、EMIの抑制ができます。 よって、設計者は信号源インピーダンスに整合するインピーダンスで線路の片端または両端を終端でき、反射を最小限にすることができます。

Field Programmable Prototyping

SiTimeは、プランク発振器に対して任意のパラメータをプログラム可能なプログラマブルライタ「Time Machine II」を提供しています。このセットがあれば、設計者は製品仕様を満たす温度範囲や周波数、信号タイプなど多種多様なパラメータを組み合わせた製品サンプルを1分足らずで準備することができます。

Time Machine IIでカスタマイズすることができる項目は「周波数（小数点以下第6位）、周波数精度、電源電圧、ドライブ強度、およびVCXO、DCXO製品における周波数可変範囲（PR）と、SSXO製品における変調タイプ／変調率です。