關(guān)于石英晶體振蕩器很多人都知道分有多種分類類別,當然其中也包括了“MEMS振蕩器”何為“MEMS振蕩器”？
MEMS振蕩器是指通過微機電系統(tǒng)制作出的一種可編程的硅振蕩器，屬于我們通常所說的有源晶振。它是對傳統(tǒng)石英晶振產(chǎn)品的一個升級更新?lián)Q代，防震效果是前者的25倍，具有不受振動影響、不易碎的特點。MEMS振蕩器的溫度穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)晶振更好，不受環(huán)境溫度高低變化的影響。
與傳統(tǒng)石英相比，全硅MEMS振蕩器不管從生產(chǎn)工藝還是組件設計結(jié)構(gòu)上，都更符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品的標準，也是對傳統(tǒng)石英產(chǎn)品的升級換代。
* 高性能模擬溫補技術(shù)使全硅MEMS晶振具有優(yōu)秀的全溫頻率穩(wěn)定性，徹底解除溫飄問題；
* 可編程的平臺為系統(tǒng)設計和縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期提供必要的靈活性；
* 全自動生產(chǎn)的IC結(jié)構(gòu)在質(zhì)量和可靠性方面有無可置疑的優(yōu)良的一致性。
全硅MEMS振蕩器的全溫性能優(yōu)勢
頻率穩(wěn)定性，特別是在不同溫度下的穩(wěn)定性，是電子工程師在選擇振蕩器時考慮的主要參數(shù)之一。因為每一個設計，都需要保證系統(tǒng)在整個工作溫度范圍內(nèi)正常運作。而溫飄(頻率隨溫度而顯著變化的現(xiàn)象)則是傳統(tǒng)石英晶振產(chǎn)品的弱點，難以單純從制造上克服。

　根據(jù)以上描述, MEMS-first 可以使用任意標準封裝: SOIC, SSOP, BGA, CSP 或 QFN. SiTime 選擇QFN類型的塑料注塑封裝, 為實現(xiàn)高可靠性, 低引線等效電感, 良好的溫度特性, 靈活的管腳布局和低成本. 相比之下石英晶體昂貴的特殊材料: 陶瓷或金屬封裝. 與目前的3.2x5.0 mm 石英振蕩器布局兼容.
MEMS振蕩器和全新硅工業(yè)的誕生,電子工業(yè)的新技術(shù), 使得集成非常小的高Q值低ppm 的單個或多個諧振器成為現(xiàn)實,并且成本低于石英晶體產(chǎn)品. 一些頗有價值的應用包括:
消費類和計算機產(chǎn)品
筆記本計算機, 數(shù)碼相機, 游戲機, VCD, 便攜式媒體播放器, 機頂盒, 高清電視和打印機等幾乎所有消費類電子產(chǎn)品目前均需消耗貼片晶振產(chǎn)品. 例如, PC主板需要數(shù)顆石英晶體,石英振蕩器, VCXO晶振和CMOS PLL芯片.
MEMS-first諧振器是CMOS兼容的, 可以與PLL, 邏輯電路和模擬電路集成, 減少EMI,布線復雜度和減小時序電路面積達70%. MEMS-first諧振器以振蕩器的形式焊裝, 不需要外接任何電容或電阻, 節(jié)省了額外的PCB空間, 不存在晶體起振的問題和布線干擾問題. 圖 10展示了SiTime振蕩器于石英振蕩器外接器件的比較.

汽車應用
汽車工業(yè)以TS16949:2002質(zhì)量和可靠性強硬政策著稱, IATF 和 JAMA開發(fā)了更廣泛的質(zhì)量標準. 關(guān)注共同的環(huán)境性能問題諸如溫度, 濕度, 沖擊和振動. 對于汽車應用, 新的MEMS-first 諧振器在物理特性上, 在設計上, 在制造工藝上比石英晶體更加優(yōu)越.
如前所述, 硅諧振器在1000°C 溫度下退火. 因此, 正常操作溫度本質(zhì)上對它無任何影響. 器件的其它部份是標準的, 溫度和可靠性限制被很好地符合. 實際上, 最終的振蕩器操作溫度不是被諧振器所限制, 而是被標準CMOS電路和封裝所限制.
相比于石英晶體, 硅諧振器對沖擊和振不敏感, 因為硅諧振器具有更多的基本諧振模式.

無線應用
這項技術(shù)早期的應用目標之一是緊湊型無線節(jié)點, 它需要集成一個或多個諧振器. 工作在315, 433, 868, 以及 915 MHz 頻段的無線節(jié)點受益于抖動<20 ps RMS 和+/-50 ppm特性的第一代振蕩器, 節(jié)約超過50%的節(jié)點空間. 一顆, 兩顆或者更多的MEMS-first諧振器可能集成到單一的裸片上, 對于無線應用要求32.768KHZ的振蕩器用于實現(xiàn)低功耗喚醒和實時時鐘, 而高頻率振蕩器用于實現(xiàn)發(fā)送, 接收和處理功能.
正由于全硅MEMS振蕩器利用溫度補償晶振的技術(shù)，從振蕩器設計上解決了石英溫飄的煩惱，因此電子工程師在選料時有了更大的余地。他們可以選擇50PPM的MEMS振蕩器來替代很多25PPM的石英，既可滿足系統(tǒng)所需規(guī)格，又可降低成本?；蛘撸麄兛刹捎?5PPM的MEMS振蕩器來提升系統(tǒng)總體穩(wěn)定性。

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此文關(guān)鍵字： MEMS振蕩器 SiTime晶振石英晶體振蕩器

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