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可编程时序的最大性能增强优势

自 1900 年代初首次开发以来，振荡器已经发生了很大的变化。当基于 MEMS 的振荡器在 2000 年代初出现时，创新的步伐急剧加快。最大的转变之一是可用的可编程定时功能的灵活性和范围，以及由此带来的好处。

MEMS 计时解决方案为何如此灵活？我们开发基于可编程架构的完整计时系统。由于我们开发了计时系统的各个方面，因此我们组装了一个极其庞大且灵活的可编程功能组合，这些功能源于我们在 MEMS、可编程模拟和系统（封装、算法）方面的专业知识。

在这篇博客中，这是有关可编程定时功能优势的系列文章中的第一篇，我们列出了使用可编程定时系统带来的与性能相关的主要优势，该系统提供非常短的交付时间和广泛的选项（许多显示如下表所示）。

优化的系统性能

SiTime MEMS 振荡器具有多种可编程功能，可提高系统性能。这里我们涉及一些频率输出和波形调谐的选项。从可定制的频率开始，设计人员可以通过选择适合其应用的最佳输出频率来优化系统性能，输出频率的编程范围为 1 Hz 至 725 MHz，精度可达小数点后 6 位。在多个 SiTime 系列中，输出频率也可以从 ±6.25 ppm 拉至数千 ppm，以支持集成到控制环路中。

可编程振荡器的另一个应用是动态频率控制。系统内可编程 (ISP) 振荡器可用于通过稍微增加频率进行超频来提高计算机性能，或者相反，可以在空闲或低负载条件下将频率降低至较低的系统功耗。

一些振荡器提供数字接口来编程和拉动输出频率。使用数字输入可以消除通过敏感的模拟控制电压输入引入的系统噪声。借助ISP 振荡器，频率可在 1 MHz 至 725 MHz 范围内编程和/或上拉至 ±3200 ppm，具有 5 ppt 分辨率和出色的拉动线性度。您可以在 SiTime 应用笔记、 I2C/SPI 可编程振荡器和通过精密 Super-TCXO 中的数字频率调谐改进系统性能中了解有关数字控制优势的更多信息。

可编程功能还可以减少导致 EMI（电磁干扰）的辐射时钟发射。例如，FlexEdge™ 是一种可编程功能，可通过增加时钟波形的上升和下降时间来降低 EMI，从而降低驱动强度。 FlexEdge 可有效衰减高次谐波的电磁波功率，对于减轻来自时钟迹线的电磁波尤其有效。另外，它对短期抖动（例如周期抖动）没有/几乎没有影响。

扩频是 SiTime 产品组合中提供的另一种可编程 EMI 降低技术。该方法对于减轻系统级的 EM、降低时钟信号的基波和谐波分量频域中的功率峰值特别有用。设计人员可以结合使用扩频时钟和 FlexEdge 来对抗 EMI，将基频噪声降低高达 17 dB，将谐波噪声降低 30 dB。

这些可编程降噪功能具有一系列选项。例如， SiT9005振荡器具有八个可配置的 FlexEdge 设置，转换速率为0.25 ns 至 40 ns，并且通过两个扩展配置文件选项（三角形或好时吻）提供高达 4.0% 峰峰值的宽扩展范围。这种类型的灵活性在设计的最后阶段需要通过合规性测试时特别有用。由于 MEMS 振荡器具有多种行业标准的封装，因此它们可以用作石英的直接替代品，而无需更改 PCB 布局、使用笨重的机械屏蔽，或者更糟糕的是……延迟产品发布。

精准计时的有效组合

上述频率输出和波形调谐功能可以与影响性能的其他几个可编程功能结合使用。例如，每个 SiTime 系列都提供一系列频率稳定性选项。此外，许多系列还提供多种电源电压选项和输出格式。这些可编程功能可在器件广泛的工作范围内以任意组合使用，从而提供前所未有的灵活性，以满足系统的具体规格和性能需求。

下个月回来阅读有关减小尺寸和功耗的可编程功能的信息。在下面的博客中，您将了解如何以非常短的交货时间和可扩展的数量提供可编程振荡器。同时，请查看我们的零件编号生成器，查看可生成数百个零件编号的所有可编程选项。

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感谢客户工程总监 Jim Holbrook 对本文的贡献。