盡管石英晶體振蕩器具有穩(wěn)定性,但它們對工作環(huán)境的敏感性存在局限性。溫度變化、振動(dòng)和雜質(zhì)積累都會影響其穩(wěn)定性。這限制了它們與電子設(shè)備的集成,導(dǎo)致采用基于微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 的振蕩器等替代方案。
在石英缺點(diǎn)的推動(dòng)下,研究人員在 1960 年代開始開發(fā)硅 MEMS 結(jié)構(gòu)的共振特性。在 21 世紀(jì)初,硅 MEMS 振蕩器被商業(yè)化,現(xiàn)在是當(dāng)今最具彈性的振蕩器的基礎(chǔ),用于為許多現(xiàn)代電子系統(tǒng)提供心跳。
SiTime晶振是計(jì)時(shí)市場的先驅(qū),開發(fā)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)石英振蕩器相比具有多項(xiàng)優(yōu)勢。這些改進(jìn)是通過 MEMS 技術(shù)、振蕩器 IC 中模擬電路的進(jìn)步和計(jì)時(shí)系統(tǒng)專業(yè)知識實(shí)現(xiàn)的。
由于尺寸小、機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料特性和制造工藝,SiTime MEMS 諧振器克服了石英晶體的局限性。值得注意的是,較小的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)使它們對機(jī)械沖擊和振動(dòng)的抵抗力要小得多。硅材料的使用允許使用新穎的設(shè)計(jì)和封裝技術(shù),使振蕩器對溫度變化的免疫力大大降低。此外,用于制造 SiTime MEMS 的半導(dǎo)體制造工藝可消除雜質(zhì)并生產(chǎn)超潔凈諧振器,這些諧振器可抵抗老化等對穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響的因素。SiTime 在精確計(jì)時(shí)方面的開創(chuàng)性工作帶來了極其準(zhǔn)確和彈性的解決方案,為穩(wěn)定性、可靠性和穩(wěn)健性設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)。
SiTime 提供完整的 MEMS kHz 振蕩器和 TCXO晶振產(chǎn)品組合。超小尺寸、μPower 操作和精度的獨(dú)特組合使這些器件非常適合對空間敏感的電池驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)時(shí)。這些器件具有可編程的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度,可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載,例如 BLE 睡眠時(shí)鐘、RTC、音頻和其他連接 SOC。SiTime MEMS 32 kHz 解決方案非常適合在空間和功率至關(guān)重要的可穿戴和移動(dòng)應(yīng)用中替代傳統(tǒng)的石英晶體諧振器。
計(jì)時(shí)不再只是時(shí)鐘和手表,跟蹤一天中的時(shí)間。幾乎所有的數(shù)字電子產(chǎn)品中都嵌入了 timing devices,提供的不僅僅是一天中的時(shí)間。定時(shí)組件能夠編排復(fù)雜的電子功能,例如保持微處理器正常運(yùn)行或同步高速數(shù)據(jù),這在當(dāng)今超級互聯(lián)世界中是必不可少的。
隨著我們進(jìn)入 AI 時(shí)代,數(shù)據(jù)同步成為一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。AI 系統(tǒng)對數(shù)據(jù)(速度、帶寬和技術(shù)復(fù)雜性)有著強(qiáng)烈的需求,需要精確的計(jì)時(shí)來同步數(shù)據(jù)傳輸。在這方面,MEMS 振蕩器大放異彩,提供了新的架構(gòu)選項(xiàng),提高了數(shù)據(jù)處理的效率。通過確保精確同步,MEMS 技術(shù)在 AI 系統(tǒng)、邊緣計(jì)算和大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的無縫運(yùn)行中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
隨著我們不斷突破可能性的界限,提高時(shí)鐘晶振精度、準(zhǔn)確性和可靠性,MEMS 在 AI 應(yīng)用中的作用變得越來越重要。