如何解决恒温晶振OCXO在任何地方都能稳定工作的问题？

关于作者-主题样本中心

为了加快SiTime MEMS硅晶体振荡器产品的应用和推广，让中国电子工程师快速体验到MEMS硅晶体振荡器的更多优势，如高稳定性、高可靠性、超小封装、超低功耗、超低抖动等，SiTime公司与当地半导体经销商北京威发电子有限公司联合成立了SiTime样品中心，为用户提供免费样品应用。小批量试生产、现场应急、专项申请、技术支持等便民服务。更多信息，请访问www.sitimechina.com，客户服务热线400-888-2483。

OCXO(恒温晶体振荡器)提供了最佳的定时性能。很少有定时器供应商能达到OCXO级的稳定性，也就是50 ppb(十亿分之一)或更高。因为OCXO提供了Stratum 3E *级别的定时稳定性，所以它们用于高吞吐量通信网络，并且每一代新一代都需要更严格的定时性能。展望未来，OCXO对于支持自动驾驶汽车等关键任务服务的新兴5G和IEEE 1588同步应用非常重要。

OCXO恒温晶振如何实现这种稳定性？

这些高精度振荡器的设计是通过关闭谐振器以及温度补偿电路和加热元件来保持温度变化下的频率，这是稳定性下降的主要原因之一。然而，即使这些“烤箱”装置被设计成保持内部温度恒定，传统的OCXO仍然容易受到环境温度变化的影响，尤其是当温度快速变化时。

这就是为什么设计人员很难决定将振荡器放在电路板的什么位置。OCXO恒温晶振通常放置在远离风扇的角落，会造成气流引起的热冲击，远离主处理单元，会产生大量热量。然而，在将振荡器从它所计时的芯片上移除之间存在权衡，例如增加布线复杂性和潜在的信号完整性问题。我们的一些客户必须经历3到5次电路板布局迭代，才能确定OCXO的最终稳定性。

在许多情况下，OCXO恒温晶体振荡器覆盖有特殊的机械护罩，用于隔热。但是这些封面通常不是现成的。他们需要找到专业的供应商来设计和制造盖子，需要额外的电路板空间和额外的制造步骤来粘合盖子。所有这些都需要时间和金钱，它们仍然不是万无一失的。

通过所有这些保护措施，OCXO仍然无法阻止影响稳定性和性能的其他因素。比如振动、湿度、时间(老化)和电源噪声(比如电源电压或负载阻抗)。这使得定时可能成为通信系统中最大的故障源。没有简单的方法可以缓解使用OCXO的所有麻烦和风险，至少在翡翠平台推出之前，第一个是基于MEMS的OCXO。

一种新的超级强大的解决方案

翡翠平台恒温晶振是一款改变游戏规则的精准计时解决方案，可以在动态条件下提供更好的可靠性和性能。基于可编程平台，它可以支持1 MHz至220 MHz的任何频率，以及LVCMOS或有限正弦波输出。与传统的应时地层3E OCXO相比，这里有一些功能。

在气流和热冲击条件下，性能提高了10倍。

5 ppb频率稳定性过温

/t动态稳定性：典型值50 PPT/C (PPT=一万亿)

气流下艾伦偏差(ADEV): 2e-11

抗振性能提高20倍。

0.1 ppb/g

没有活动下降或微跳。

最小尺寸

占地9 x 7毫米，小75%。

高6.5毫米，薄40%

它还提供标准的OCXO套餐，可以直接取代应时OCXO。

半导体质量和可靠性

消除应时OCXO批次之间的不一致性

不需要对进货批次进行取样和测试。

无可比拟的易用性

对PCB布局没有限制。

热隔离不需要机械屏蔽。

无外部LDO或铁氧体磁珠的片内调节器

防潮性能

解决长期存在的时间问题

到目前为止，通信设备制造商不得不依赖复杂且难以使用的定时设备。翡翠平台旨在解决应时OCXO长期存在的对环境条件敏感，需要采取保护措施的问题。微机电系统产品可以随时随地工作，无论是放在电路板上的哪个位置，还是部署在现场。

简而言之，设计师现在可以在晚上睡得更好，而不用担心OCXO的困难。设备厂商可以降低设计复杂度，加快开发时间，增加收益，在系统真正需要的时候依靠稳定性。

关于作者--SiTime样品中心

为了加快SiTime MEMS硅晶体振荡器产品的应用和推广，让中国电子工程师快速体验到MEMS硅晶体振荡器的更多优势，如高稳定性、高可靠性、超小封装、超低功耗、超低抖动等，SiTime公司与当地半导体经销商北京威发电子有限公司联合成立了SiTime样品中心，为用户提供免费样品应用。小批量试生产、现场应急、专项申请、技术支持等便民服务。更多信息，请访问www.sitimechina.com，客户服务热线400-888-2483。