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汽車級(jí)石英晶體振蕩器減少不必要的噪聲

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-06-21 08:48:07【大中小】

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當(dāng)今互聯(lián)汽車中部署的高性能信息娛樂(lè)和無(wú)線系統(tǒng)越來(lái)越多,這就要求設(shè)計(jì)人員特別注意這些系統(tǒng)敏感頻率下的電磁能量.而汽車級(jí)石英晶體振蕩器減少不必要的噪聲在人工智能服務(wù)器/電子控制單元或自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)攝像機(jī)模塊中,電磁干擾可能是個(gè)問(wèn)題

高速數(shù)據(jù).時(shí)鐘可能是噪聲的最大來(lái)源,并且通常直到鑒定的最后階段才觀察到這種電磁干擾.這可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期后期的返工,導(dǎo)致計(jì)劃外延誤和費(fèi)用.

圖1:微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器為相機(jī)模塊等應(yīng)用提供電磁干擾降低功能

為了解決這個(gè)問(wèn)題,SITIME晶振推出了SiT9025,這是首款符合aecq100標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)頻振蕩器(SSXO).該器件具有高達(dá)4%的寬光譜范圍和0.25%的分辨率,并提供2016年的小型封裝.SiT9025通過(guò)兩種技術(shù)降低電磁干擾:擴(kuò)頻時(shí)鐘和FlexEdge可編程驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度,允許調(diào)整上升/下降時(shí)間以降低壓擺率.通過(guò)使用這些電磁干擾降低特性,SiT9025可以將噪聲降低高達(dá)30分貝.

SiT9025SSXO以及SiT8924/25和SiT2024/25振蕩器具有可編程的FlexEdge,并由SiTime的時(shí)間機(jī)器二編程器[5]支持.設(shè)計(jì)人員可以在自己的實(shí)驗(yàn)室中使用該工具對(duì)電磁干擾降低振蕩器進(jìn)行編程,并在不同級(jí)別上使用不同的技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)降噪和系統(tǒng)性能的最佳平衡.由于SiTimeQFN器件是石英晶體振蕩器的替代產(chǎn)品,因此無(wú)需更換電路板或使用昂貴的元件或屏蔽,就可以通過(guò)合規(guī)性測(cè)試.

硅微機(jī)電系統(tǒng)更加堅(jiān)固

車輛會(huì)受到惡劣環(huán)境的影響,例如高水平的機(jī)械沖擊和振動(dòng)力,這可能會(huì)降低石英振蕩器的性能并導(dǎo)致其故障.在這些條件下工作時(shí),振蕩器必須符合其規(guī)格.如果振蕩器不可靠,它有可能導(dǎo)致災(zāi)難性故障.晶體諧振器是懸臂結(jié)構(gòu),對(duì)機(jī)械力非常敏感,導(dǎo)致頻率尖峰,相位噪聲和抖動(dòng)增加,甚至

諧振器損壞.

相比之下,微機(jī)電系統(tǒng)諧振器的振動(dòng)較小,因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量比石英晶體諧振器小1000至3000倍.這減少了由振動(dòng)引起的加速度施加到諧振器上的力.SiTime的微機(jī)電系統(tǒng)諧振器是以體模式在平面內(nèi)振動(dòng)的剛性結(jié)構(gòu),

圖5:低抖動(dòng)微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器能夠抵抗沖擊,振動(dòng),電源噪聲和熱梯度,非常適合自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的汽車以太網(wǎng)時(shí)序控制

固有抗振動(dòng)的幾何形狀.這使得微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器具有較低的gsensitivity額定值,以ppb/g表示,代表加速力引起的頻率變化.SiTime的汽車級(jí)振蕩器采用2016年的小型塑料封裝,性能為0.1ppb/g.石英器件必須使用大型專用封裝,以實(shí)現(xiàn)低靈敏度性能.

微機(jī)電系統(tǒng)振蕩器還具有抗電源噪聲的能力,當(dāng)電源和板上的其他設(shè)備打開(kāi)和關(guān)閉時(shí),電源噪聲會(huì)放大.這會(huì)增加輸出時(shí)鐘的抖動(dòng)

負(fù)面影響系統(tǒng)時(shí)序裕量.例如,在ADAS系統(tǒng)中,當(dāng)抖動(dòng)加劇時(shí),它會(huì)影響數(shù)據(jù)從傳感器發(fā)送到?jīng)Q策引擎的速度.在車輛環(huán)境不斷變化的道路上,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏罂赡苁菤缧缘?

SiTime的SiT9386/87差分晶體振蕩器的均方根相位抖動(dòng)(隨機(jī))小于300fs(典型值),電源噪聲抑制(PSNR)為0.02ps/mV.這些設(shè)備是高性能人工智能的理想選擇

自動(dòng)駕駛和汽車10G/40G/100G汽車以太網(wǎng)應(yīng)用中的處理,需要處理從攝像機(jī),雷達(dá),激光雷達(dá)和其他傳感器捕獲的大量關(guān)鍵數(shù)據(jù).

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