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時鐘是通信系統不可或缺的組件。通信系統越精密，它對時鐘精度的要求越高。當下，5G網絡的商業化正準備啟動，選用哪一種時鐘是通信設備制造商必須考慮的問題。 SiTime是一家專注于時鐘產品的公司，其MEMS時鐘產品占據了業內大部分的市場份額。近日，SiTime發布了業內首款MEMS OCXO - Emerald Platform（綠寶石平臺）。該公司營銷執行副總裁Piyush Sevalia先生向我們講解了該產品的特色：與傳統的石英OCXO相比，Emerald的優勢可不是一點點。 OCXO是恒溫振蕩器，是所有振蕩器當中精度最高的一種。Sevalia先生介紹說，傳統的石英OCXO最大的缺點是對環境干擾極為敏感，如熱震蕩、氣流、振動和沖擊。相比之下，MEMS OCXO則非常穩定，可以適應各種環境。正是由于這一優點，MEMS OCXO更適合5G應用：5G網絡需要更多的基站，而這些基站不可避免地會身處鐵路、橋梁等不穩定環境，抗振動、抗沖擊和抗極端溫度是基站內器件必須具備的特性。 Sevalia先生解釋說，MEMS OCXO的這一特性源于MEMS振子遠小于石英振子，因而它對加速度不敏感。SiTime以其多年的MEMS諧振器設計經驗、混合信號CMOS設計經驗和高性能封裝經驗為基礎，研制出性能更出色的MEMS OCXO，可以取代傳統的石英OCXO。 除了對振動不敏感，MEMS OCXO的溫度穩定性也優于石英OCXO。如下圖所示，MEMS OCXO的頻率在-40°C到80°C溫度范圍內的溫度穩定性都很好，而石英MEMS在低溫和高溫條件下的表現則不太理想。 
圖1：Emerald平臺的∆F/∆T性能滿足5G計時精度要求 MEMS OCXO相對于石英OCXO的優點如表1所示。除了穩定性更佳帶來的好處，MEMS OCXO的尺寸也更小，質量也更穩定，供貨更有保障。 表1：MEMS OCXO相對于石英OCXO的優點
Sevalia先生說，與石英產品相比，Emerald MEMS OCXO抗熱震蕩能力提高了10倍，抗振動能力提高了20 倍，尺寸減小了75%。它具有前所未有的易用性，降低設計復雜性，加快實現營收。與石英 OCXO不同，Emerald不需要保護元件，也沒有位置或氣流限制。最重要的是，它具有最大靈活性：是業界唯一可編程的 OCXO。下表是SiTime公司Emerald產品與競品的性能對比情況。 表2：Emerald MEMS OCXO與競品性能對比
除了5G通信，Emerald MEMS OCXO還適合物聯網和汽車應用。在物聯網領域，MEMS 時鐘具有體積小、重量輕和低功耗的優勢。而在汽車領域，嚴苛環境下的穩定性以及智能汽車對時鐘精度的高要求都使得MEMS OCXO極具競爭力。 現在，SiTime已向符合條件的客戶提供Emerald MEMS OCXO SiT5711/12樣片。計劃2019年2季度量產，Digi-Key和 Mouser 等目錄分銷商備貨。 |
