常见问题解答

是的。使用我们的在线交叉参考工具。如果您需要其他帮助，请联系您当地的销售代表，并指定石英 XO 的部件号，包括首选封装、工作温度范围和 VDD。

等效的 SiTime 系列 SiT1602 和 SiT800x 可以替代所有 SiLlabs CMEMS 振荡器。可在此处找到该系列的数据表。

所有 Discera 单端 (SE) 振荡器均可替换为此处列出的 SiTime SE 等效部件。
所有 Discera 差分端 (DE) 振荡器均可替换为此处列出的 SiTime DE 等效部件。

是的。所有 SiTime 产品均经过 RoHS 认证。

请访问网站的质量和可靠性部分。您需要成为注册用户才能从此部分下载文档。

不，他们不是。

“活动骤降”被定义为基于石英晶体的振荡器中频率的突然变化。基于晶体的振荡器通常可能在临界温度下表现出活性下降，并且当温度偏离临界值的微小偏差时突然恢复到正常行为。

活动下降的最常见原因是：

1. “耦合模式”——具有不同温度系数的不同晶体振荡模式的碰撞。
2. 晶体封装内的湿气凝结在石英板上。

所有这些效应都会夺走主振荡模式的能量，有效地导致晶体停止振荡或暂时以不同的晶体模式振荡。

基于 SiTime MEMS 的振荡器不受这些影响，原因有二：

1. SiTime MEMS 振荡模式主要由硅的材料特性决定；所有模式或杂散响应特性随温度变化的方式与基本振荡模式完全相同。因此，不同的模式永远不会以相同的频率相互作用并导致下降。
2. SiTime 的 MEMS First™ 工艺采用标准硅制造技术，将 MEMS 密封在高温、清洁的真空环境中。这为 MEMS 创造了一个极其清洁、无湿气的环境，并消除了污染物或湿气引起的活动下降的可能性。

SiTime 使用行业标准流程，使用 HTOL 等加速生命周期压力测试来进行产品可靠性鉴定。

SiTime 发布的关键可靠性指标是 FIT 或（故障时间），它提供了运行 10 亿小时后预期设备故障数量的估计。一个相关的指标是 MTBF（平均故障间隔时间），它是 FIT 的倒数。

其他可靠性指标有：
EFR – 早期故障结果
ESD——静电放电
LU——闩锁
MS – 机械冲击
VFV——变频振动
VF——振动疲劳
CA——恒定加速度

所有 SiTime 产品均采用我们强大的 6-Sigma 流程设计并投入生产。产品经过充分表征并符合相应的 JEDEC 和 AEC 标准。为了确保最高质量，SiTime 在一定温度范围内对每个生产批次的零件样本进行批次验收测试 (LAT)。

SiTime 的极高品质已被数亿台出货量所证明。我们的实际现场回报率低于 2 DPPM，在半导体行业中名列前茅。经过六年多的发货，SiTime 的 MEMS 现场故障为零。

FIT（故障时间）是基于加速测试 (JEDEC22-A108) 并根据测试设备上的故障模式应用加速因子的统计推断值。不同产品的 FIT 率存在差异，这是因为每种产品进行压力测试的设备小时数不同。生成可靠性报告时会报告 FIT 编号。最新的FIT值请参阅最新的可靠性报告。 http://www.sitime.com/support/quality-and-reliability#magictabs_eDH8P_3。

所有 SiTime 产品均共享相同的基础技术和流程。截至 2015 年 10 月，SiTime 对数千个振荡器进行了压力测试，累计测试时间为 3,307,000 器件小时，没有出现任何故障，计算得出的 FIT 值为 0.88 或 MTBF 为 11.4 亿小时。

SiTime MEMS 振荡器采用 MEMS 谐振器和 CMOS 芯片，采用标准半导体封装工艺构建。由于迄今为止发货的超过 2.5 亿个产品中没有出现 MEMS 谐振器故障，因此我们无法计算 MEMS 的激活能 (Ea)。因此，我们使用 CMOS 的行业标准 Ea = 0.7 eV 作为产品的 Ea。我们使用设备最坏情况元件的 Ea 作为计算产品可靠性指标、FIT 和 MTBF 的 Ea。有关我们如何计算 FIT/MTBF 值的更多详细信息，请参阅应用笔记SiTime 振荡器的可靠性计算。

SiTime 的 EpiSeal™ 工艺是实现极其稳定的 MEMS 谐振器的关键要素之一，该工艺可在晶圆加工过程中密封谐振器，从而无需密封陶瓷封装。 SiTime 的 EpiSeal 谐振器不受大气中浓度最高的元素、氮气和氧气的影响，因此可以起到完美的密封作用。前几代 EpiSeal 谐振器可能受到大浓度小分子气体的影响。较新的 EpiSeal 谐振器不受所有小分子气体的影响。如果您计划在高浓度小分子气体中使用 SiTime 设备，请联系 SiTime，以便我们推荐合适的免疫部件。

SiTime MEMS 振荡器旨在实现一流的 EMI 弹性。 EMI 敏感性 (EMS) 的行业标准测量和性能图记录在应用笔记《MEMS 和基于石英的振荡器的电磁敏感性比较》中。

SiTime MEMS 振荡器的设计比类似的石英部件对振动不太敏感，并且具有极强的抗冲击性。它们旨在表现出一流的抗冲击和振动能力，冲击和振动的行业标准测量和性能图记录在应用笔记《MEMS 和石英振荡器的冲击和振动比较》中。

MHz 振荡器的电源噪声灵敏度 (PSNR) 以在指定噪声频率下注入的每 mV 电源噪声引起的抖动量来量化。 SiTime MEMS MHz 振荡器旨在在 10 kHz 至 20 MHz 频率范围内实现每 mV 注入电源噪声低至 0.21 ps 集成相位抖动（12 kHz 至 20 MHz）的一流 PSNR 性能。

kHz 振荡器系列（SiT153x、SiT1552、SiT1630）的电源噪声灵敏度 (PSNR) 根据频率偏差进行量化，在 10 KHz 至 10 MHz 频率范围内注入 300mV 峰峰值正弦噪声。上述振荡器系列的 PSNR 图在各个数据表中提供。

SiTime 建议对 Agilent 53131/2A 和 Agilent 53230A 等高分辨率频率计数器使用 100 ms 或更长的选通时间。为了对 SiT15xx 系列微功率 32 kHz 振荡器进行精确频率测量，频率计数器必须具有高稳定性 OCXO 基准，或者受 GPS 或铷时钟基准的约束。对于其他仪器，例如时间间隔分析仪或简单计数器，建议选通时间为 1 秒或更长。有关详细信息，请参阅应用笔记32kHz SiT15xx 振荡器测量指南。

在室温下，SiT15xx 器件的典型空载工作电源电流约为 850 nA，具体取决于输出级的电压摆幅。当测量低至纳安范围的电源电流时，必须使用类似于 Agilent 34401A 的高分辨率数字电流表。有关详细信息，请参阅应用笔记32kHz SiT15xx 振荡器测量指南。

CSP 封装的布局建议可以在应用笔记最佳设计和布局实践中找到。 SiT1532 数据表第 10 页列出了制造指南。

2012 年封装的布局建议可在应用说明最佳设计和布局实践中找到。 SiT1533 数据表第 9 页列出了制造指南。

我们的超性能单端SiT820x系列和差分端SiT912x系列提供最佳的抖动裕度，作为以下串行接口的参考时钟。

• USB 2.0
• PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0
• SAT-2、SAT-3
• SAS、SAS-2、SAS-3
• 1、10 和 40 GbE
• 1GFC、2GFC、4GFC

对于功耗敏感的应用，建议将我们的低功耗单端振荡器系列SiT1602 、 SiT8008/9 、 SiT1618 、 SiT891x 、 SiT892x用于以下接口。

• USB 2.0
• SAT-2、SAT-3
• SAS、SAS-2、SAS-3
• 以太网无源光网络
• 1GbE

峰峰值周期抖动 (C2C) 可以根据数据表中指定的周期抖动 (PerJ) 规格计算，如下所示。
C2C_rms = √3 * PerJ_rms
C2C_p-p = 2 * 3.09 * C2C_rms，对于 1000 个样本

例如：SiT9120 的峰间 C2C 抖动典型值为 12.8 ps pp，最大值为 18.2 ps pp。

您可以在我们的在线相位噪声和抖动计算器中找到最常见频率的相位抖动。特定电源电压和输出频率下的周期抖动可在 SiTime 产品数据表中找到。在相同 VDD 条件下，同一系列中的所有 SiTime 器件在所有支持的频率上都会表现出相似的周期和相位抖动。特定频率测试报告中还提供了周期和相位抖动值。

SiTime 的相位噪声和抖动计算器允许您计算积分相位抖动 (RMS) 并绘制相位噪声数据。

SiTime 的特定频率测试报告中还包含相位噪声图。

对于在线工具或报告未涵盖的频率，请联系 SiTime 销售支持团队（电子邮件或在线表格）并指定以下信息。

• 基本系列部件号（SiT1602、SiT820x 等）
• 标称频率（Hz）
• VDD (1.8/2.5/3.3) 伏特
• 起始频率偏移（10、100、1K），单位 Hz

为了快速估计，请使用以下公式导出特定频率的相位噪声：

PN = PNi + 20*Log (Fs/Fi)

在哪里;
Fi – 已发布的相位噪声的标称频率
Fs – 要求相位噪声的标称频率
PNi – 已发布的相位噪声

PN – 特定标称频率的衍生相位噪声

在大多数应用中，LVCMOS 振荡器驱动容性负载。在上升沿期间，器件从电源汲取电流来为负载电容充电。在下降沿期间，电容放电至 GND。通过负载的平均电流取决于以下参数：

输出频率（Fout）。这决定了从电源汲取电流的频率。

1. 负载电容值（Cload）。较大的电容值需要更多的电流来给负载电容充电。
2. 电源电压（Vdd）。需要更多的电流将负载充电到更高的电压。

来自负载的额外电源电流计算如下：

I_load = Cload * Vdd * Fout

F1 输出频率下的空载电流消耗可估计为 (1) 参考频率 F0 下的空载电流（在数据表中指定）和 (2) 两个频率之间内部电容上的驱动电流之差的总和，根据下面的等式：

IDD_NL_F1 = IDD_NL_F0 + CINT · VDD · (F1 – F0)

在哪里：
IDD_NL_F1：频率F1下的空载电流消耗，
IDD_NL_F0：数据表中指定的频率 F0 时的无负载电流消耗，
VDD：电源电压，
CINT ：内部电容为：
SiT1602、SiT8008/9、SiT1618、SiT8918/9、SiT8920/1/4/5 系列为 6.5 pF（典型值）和 8 pF（最大值）
SiT8208/9、SiT8225、SiT8256、SiT3807/8/9、SiT3701、SiT8102 系列为 12 pF（典型值）和 14 pF（最大值）

请参阅应用笔记附录 C 中有关驱动单个或多个负载的单端振荡器端接建议的表格。

是的。 SiTime 振荡器采用可编程架构设计，可配置多个参数，包括任何输出频率（精确到小数点后六位）、频率稳定性 (ppm) 以及器件工作范围内的电源电压。可以对驱动强度等附加功能进行编程，并且可以更改引脚 1 的功能以满足应用要求。有关规格选项的详细信息，请参阅产品数据表中的订购信息页面。

根据数量和交货时间要求，SiTime 振荡器可以在工厂针对生产量进行编程（三到五周的交货时间），由特定授权经销商进行编程（24 小时交货时间），或者使用时间在现场立即进行编程Machine II便携式样本量编程器。

大多数 SiTime 振荡器的功能引脚（引脚 1）可编程为“输出使能”(OE) 或“待机”(ST) 功能。在这两种情况下，将引脚 1 拉低会停止器件的输出振荡，但采用两种不同的方式，如下所述。

将逻辑低电平应用于 OE 引脚只会禁用输出驱动器并将其置于高阻模式，但器件的其余部分仍在运行。由于输出不活动，功耗会降低。例如，对于 3.3V SiT8003 20 MHz 器件，对于 15 pF 负载，IDD 从 4 mA 降至 3.3 mA。当 OE 引脚拉高时，输出通常会在不到 1 us 的时间内启用。

当 ST 引脚被拉低时，具有 ST 引脚的设备进入待机模式。器件的所有内部电路均关闭，电流降至待机电流，通常在几微安的范围内。当 ST 被拉高时，器件会经历“恢复”过程，该过程可能需要 3 ms 到 10 ms。器件数据表中指定了待机电流和恢复时间段。一些 SiTime 数据表没有具体指定恢复时间；在这些情况下，恢复时间与“启动时间”相同。

是的。具有单端 LVCMOS 输出的 SiTime 器件通常指定上升和下降时间具有 15 pF 电容负载。该器件可以驱动更大的负载（高达 60 pF），并且上升和下降时间更慢。对于需要快速上升和下降时间（~1 ns）以及驱动大电容负载能力的应用，可根据要求提供具有高驱动强度输出的缓冲器件。请联系SiTime了解更多详情。

是的。用户可以通过改变驱动电流强度来调整SiTime振荡器的输出缓冲器。通过增加或减少输出级的最大驱动电流，可以分别减少或增加上升时间和下降时间。高驱动电流强度可实现更快的上升和下降时间，同时驱动更大的负载。低驱动电流强度可降低时钟边沿转换速率并降低潜在的 EMI。

SiTime 提供与Time Machine II配合使用的现场可编程振荡器，Time Machine II 是一种振荡器编程器，允许用户配置各种参数，包括上升时间和下降时间。

请参阅 SiTime 数据表了解更多详细信息，或联系SiTime以订购具有修改驱动强度的零件。

是的。 SiTime 提供可与 Time Machine™ II（完整的便携式编程器套件）配合使用的现场可编程振荡器。该工具可以对频率、电压、稳定性和其他功能特性（例如驱动强度或扩频）进行编程。编程器和现场可编程设备非常适合通过创建具有自定义频率的即时样本或调整驱动强度来快速原型设计和优化系统性能。现场可编程振荡器具有行业标准的占地面积，因此可以用作传统石英振荡器的直接替代品，而无需更改任何电路板。有关详细信息，请参阅时间机器 II 。

SiTime 提供以下系统内可编程性选项：

具有差分输出的 I2C/SPI 振荡器（ SiT3951和SiT3552 ）可通过 I2C 或 SPI 以 0.005 ppb 的分辨率将拉/调谐频率提升至 ±3200 ppm，为设计人员提供了极大的灵活性。

具有 LVCMOS 输出 ( SiT3907 ) 和差分输出（ SiT3921和SiT3922 ）的数控振荡器 (DCXO)。这些振荡器允许用户在窄范围（高达 ±1600 ppm）和 1 ppb 分辨率内动态改变输出频率。

这些器件还取代了许多 VCXO 应用中的模拟接口。

SiTime MEMS 振荡器提供两种可配置功能，可解决 EMI 问题以实现环境合规性，无需对 PCB 设计进行任何修改。

1. 可编程驱动强度
   1. 降低驱动强度会增加时钟波形的上升-下降时间，从而减弱高次谐波的电磁波功率
   2. 数据表中的驱动强度表列出了支持的驱动强度以及 5 pf 至 60 pf 各种负载电容可实现的上升-下降时间
   3. 有效缓解来自时钟跟踪的 EM
2. 扩频时钟
   1. 支持中心和向下扩展，可实现三次谐波和更高电磁波高达 -17 dB 的衰减
   2. 价差范围：中心价差为 ±0.25% 至 ±2%，向下价差为 -0.5% 至 4%
   3. 有效缓解系统级别的 EM

如需了解更多信息，请参阅扩频振荡器页面或应用笔记SiTime 扩频时钟振荡器。

大多数 MCU 和 FPGA 设计都是作为同步数字模块实现的。这些模块的时钟树源自公共外部时钟参考。 SiTime 建议使用向下扩展时钟源，以确保这些模块中关键时序路径的建立和保持时间不会在工艺、VDD 和温度范围内受到破坏。

如需了解更多信息，请参阅扩频振荡器页面或应用笔记SiTime 扩频时钟振荡器。

SiTime 建议将 0.1 uF 低 ESR 多层陶瓷芯片电容器放置在所有 MHz 振荡器的 VDD 和 GND 引脚附近并跨接在 VDD 和 GND 引脚之间。

对于 < 1 MHz 振荡器系列（SiT153x、SiT1552 或 SiT1630），不需要旁路电容器。这些系列具有内部大容量滤波，可为高达 300 mV 峰峰值和 10 MHz 频率分量的噪声提供足够的电源滤波。

VDD 上的 LC 和 RC 滤波器都可以考虑用于电源噪声滤除。 LC 滤波器具有较小的压降，是 IDD > 5 mA 的振荡器系列的首选。 RC 滤波器可用于电流低于 5 mA 的振荡器。应用笔记最佳设计和布局实践中提供了更多详细信息。

否。数据表中的工作电源电压容差指定了器件所表征的直流电压范围。该直流电压容差通常为标称 VDD 的 10%，不应与电源电压上的交流噪声纹波相混淆。抑制来自电压源的交流噪声的能力由电源噪声灵敏度 (PSNS) 定义，它测量在特定电源噪声频谱范围内由交流噪声纹波引起的额外抖动量。

在大多数应用中，LVCMOS 振荡器驱动容性负载。在上升沿期间，器件从电源汲取电流来为负载电容充电。在下降沿期间，电容放电至 GND。通过负载的平均电流取决于以下参数：

输出频率（Fout）。这决定了从电源汲取电流的频率。

1. 负载电容值（Cload）。较大的电容值需要更多的电流来给负载电容充电。
2. 电源电压（Vdd）。需要更多的电流将负载充电到更高的电压。

来自负载的附加电源电流计算如下：

I_load = Cload * Vdd * Fout

请参阅应用笔记附录 C 中有关驱动单个或多个负载的单端振荡器端接建议的表格。

是的。具有单端 LVCMOS 输出的 SiTime 器件通常指定上升和下降时间具有 15 pF 电容负载。该器件可以驱动更大的负载（高达 60 pF），并且上升和下降时间更慢。对于需要快速上升和下降时间（~1 ns）以及驱动大电容负载能力的应用，可根据要求提供具有高驱动强度输出的缓冲器件。请联系SiTime了解更多详情。

我们不提供时钟扇出缓冲器。然而，我们的时钟驱动器可以配置为驱动多个负载。有关详细信息，请参阅应用笔记驱动单个或多个负载的单端振荡器的端接建议

不会。μPower 32 kHz 振荡器的转换速率约为 10 ns。因此，可以驱动长达 10 英寸走线末端的多个负载，而无需担心信号完整性或反射。有关详细信息，请参阅应用笔记《使用 32 kHz 毫微功耗 MEMS 振荡器驱动多个负载》。