MEMS振荡器对电源噪声和相位抖动的抑制

作者:电竞竞猜 | 2020-08-02 03:56

  在当今联网汽车中部署的高性能信息娱乐和无线系统的数量不断增加,要求设计人员特别注意这些系统敏感的频率处存在的电磁能。 在可能是最大的噪声源,通常,直到鉴定的最后阶段才观察到这种EMI。 这可能会导致在设计周期的后期进行返工,从而导致计划外的延迟和成本。

  为了解决这个问题,SiTime提供了首款符合AEC-Q100标准的扩频振荡器(SSXO)SiT9025。该设备的光谱范围高达4%,分辨率为0.25%,采用2016年小型封装。 SiT9025通过两种技术降低EMI:扩频时钟和Fle Edge™可编程驱动强度,允许调整上升/下降时间以降低压摆率。通过使用这些EMI降低功能,SiT9025可以将噪声降低多达30 dB。

  SiT9025 SSXO以及SiT8924 / 25和SiT2024 / 25振荡器具有可编程的FlexEdge™,并由SiTime的TIme Machine II编程器支持[5]。设计人员可以在自己的实验室中使用此工具对EMI降低振荡器进行编程,并在不同级别上尝试不同的技术,以实现降噪与系统性能的最佳平衡。由于SiTIme QFN器件是石英振荡器的直接替代产品,因此它们可以用于通过一致性测试,而无需进行任何电路板更换或使用昂贵的组件或屏蔽。

  车辆要经受苛刻的环境,例如高水平的机械冲击和振动力,这会降低石英振荡器的性能并导致其故障。 在这些条件下工作时,振荡器必须符合其规格。 如果振荡器不可靠,则有可能导致灾难性故障。是悬臂结构,对机械力非常敏感,会导致频率尖峰,增加的相位噪声和抖动,甚至损坏谐振器。

  相反,MEMS谐振器的振动较小,因为它们的质量比石英谐振器小1000至3000倍。 这减少了由振动引起的施加到谐振器的力加速。 SiTIme的MEMS谐振器是坚固的结构,可在平面内以块状模式振动,这种结构固有地具有抗振性。 这使得MEMS振荡器具有较低的g灵敏度等级,以ppb / g表示,代表了由加速力引起的频率变化。 SiTIme的汽车级振荡器采用2016年小型塑料封装,可提供0.1 ppb / g的性能。 石英设备必须使用大型专用包装才能实现低g敏感度性能。

  MEMS振荡器还具有抵抗电源噪声的能力,当板上的电源和其他设备开启和关闭时,电源噪声会放大。 这会增加输出时钟的抖动,并且对系统时序裕度产生负面影响。 例如,在ADAS系统中,当抖动加剧时,它可能会影响数据从传感器发送到决策引擎的速度。 在车辆环境不断变化的道路上,数据传输的滞后可能会造成灾难性的后果。

  SiTime的SiT9386 / 87差分振荡器的RMS相位抖动(随机)小于300 fs(典型值),电源噪声抑制(PSNR)为0.02 ps / mV。 这些设备非常适合自动驾驶和汽车10G / 40G / 100G汽车以太网应用中的高性能AI处理,这些应用需要处理从摄像头,雷达,激光雷达和其他传感器捕获的大量关键数据。

  图2:低抖动MEMS振荡器具有抗冲击,振动,电源噪声和热梯度的特性,使其非常适合用于ADAS系统的汽车以太网时序

  为了在现实条件下模拟器件的性能,SiTime使用标准化的测试方法在各种条件下测试了具有相似规格的各种振荡器,包括正弦振动和随机振动。 如图6和7所示,SiTime的基于

  除冲击,振动和电源噪声外,汽车系统还受到其他环境条件的影响,例如温度的快速变化和气流的流动,这些也会干扰定时信号。 当今的汽车使用定时设备来处理从信息娱乐到备用摄像机的所有内容,而自动驾驶系统则需要更严格的定时规范。 精密GNSS接收器和V2X通信系统是一些应用示例,这些应用要求极其精确和定时,并且不受环境压力的干扰。

  最新一代的MEMS时序解决方案基于ElitePlatform™构建,旨在在各种动态条件下保持非常紧密的稳定性。 该平台使用DualMEMS™架构和TurboCompensation™温度感测技术在环境压力下提供出色的频率稳定性。 SiTime的SiT5186 / 87和SiT5386 / 87 TCXO(温度补偿振荡器)提供高达±0.1 ppm的精确度,并在温度快速变化,气流,冲击,振动和电源噪声的情况下保持这种稳定性。

  图5:Elite Platform TCXO经过精心设计,可在较大范围内保持最佳性能

  车载电子系统的日益广泛使用增加了对可靠的汽车级基准定时组件的需求。 当今最优质的汽车计时解决方案基于MEMStiming技术,该技术固有地比石英技术更坚固。 硅MEMStiming组件使用ICindustry开发的严格控制和标准制造。 这些流程和标准,再加上SiTime专有的MEMS和模拟IC技术,可产生超高质量的产品。 并且由于这些计时设备均基于硅,因此它们符合AEC-Q100,与AEC-Q200相比,具有更高的资格要求。

  基于MEMS的定时解决方案可提供任何频率,更宽的温度范围,更紧密的频率稳定性,更好的封装选项,可编程的EMI降低功能,高质量和可靠性以及较短的交货时间。 最重要的是,SiTime的MEMS振荡器具有抵抗恶劣的汽车环境中存在的振动,电噪声,快速气流和温度瞬变的能力,同时能够继续可靠地工作并符合规范。 这种可靠性以及SiTime产品的灵活性,使其成为明天功能丰富的车辆的理想选择。

  主题简介及亮点:电机控制软硬件工程师从级别上一般分为工程师、高级工程师、专家及科学家。每个岗位对个人的要求和技能是不一样

  连接技术的发展对工业连接器提出了新的技术要求。 连接器需要传输更高的速度,更高的频率和更小的尺寸,以....

  干扰源、耦合途径和敏感设备并称电磁干扰三要素,对于电源模块来说,噪声的产生在于电流或电压的急剧变化,....

  开关电源以其轻、薄、小和高效率等特点广泛的应用于各类电气设备上,然而也带来了噪声干扰等危害。

  严格意义上来说,所有的电压信号都是“差分”的,因为一个电压总是相对另一个电压而言。但大部分情况下,我....

  接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过....

  三相滤波器可以降低降低整个系统对电网的传导干扰,在150kHz?30MHz范围内拥有优越的插入衰减表....

  额定电压是指在规定频率及工作温度范围内可以连续施加在滤波器上的最高电压值。

  在开关电源不断应用到各个行业,对应而来的各个行业的特别要求也就不约而来,其中就有对于一些电话机、手机....

  针对开关电源设计阶段应考虑的EMC问题,介绍了PCB及其结构寄生参数提取和频域仿真的方法,在开关电源设计阶段对...

  什么是一种可靠的HSAutoLink互连系统?它有什么作用?Molex推出的HSAutoLink是一....

  随着电子系统的复杂度越来越高,EMC问题也越来越多。为了使自己的产品能达到相关国际标准,设计人员不得....

  实际工作中,设计工程师通常认为自己能够接触到的EMC问题就是PCB板级设计。然而在考虑EMI控制时,....

  EMI干扰一般分为共模干扰和差模干扰,多数器件也是依据这些干扰类型来进行运用的。

  MEMS振荡器可提供高度稳定的参考频率,可用于管理数据传输、定义无线电频率以及序列电子系统。它们对于....

  磁性元件建模仿真除简单的理想器件仿真以外,恩硕科技还能提供其他两种种不同方式的磁性器件建模仿真服务,....

  机箱结构电磁兼容仿真恩硕科技提供针对机箱内辐射源的多种建模方式仿真服务。并能够对机箱自身包括几何结构....

  EMI是电磁干扰的统称,但实际上电磁干扰分为两种,一种是传到干扰,另一种是辐射干扰。传导干扰主要是电....

  把噪音电路节点的PCB铜箔面积最大限度地减小;如开关管的漏极、集电极,初次级绕组的节点,等。

  PC电源中EMI滤波电路本质上是一个低通滤波器,它可以滤除输入市电中的高频杂波,只让纯净50Hz的交....

  要了解EMI滤波电路,我们就要从“什么是EMI”开始。EMI的全称为ElectromagneticI....

  在开关电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分....

  我们在谈到电子产品&设备的 EMC 问题的时候,EMC 的三要素已经成为了我们的行动大纲;EMC 三要素:干扰源...

  来到电源你不知道的事第七期,我们准备回归初心,回到“电源是怎样工作的”本身。我们往往对DIY硬件表现....

  电源是电脑的心脏,负责提供稳定的电压,电压过高过低都会影响电脑的稳定性,寿命。

  现在的电源多种多样,但是常用地还是开关电源,相关的Layout经验,供各位EE参考。 先上一张MPS....

  开关电源由于结构复杂,元器件众多且电路PCB板线路密集,所以在设计时会由于各种原因导致电源出现噪声情....

  将去耦电容直接放在IC封装内可以有效控制EMI并提高信号的完整性,本文从IC内部封装入手,分析EMI....

  麦克斯韦定律表示,时变电场会产生磁场,反之亦然。当磁场源和电场源开始随时间变化时,电场和磁场开始同时....

  自上世纪80年代,HUD开始从飞机嫁接于汽车,但HUD真正受到世人瞩目还是在虚拟显示概念被广泛了解的....

  在当今的便携式,移动和物联网设备上找到多个板载DC-DC转换芯片是相当普遍的。如果设备使用无线,GP....

  国内首款12-bit高分辨率,1GHz高带宽的示波器SDS6000 PRO系列作为本次展会的明星产品....

  LT8653S提供外部补偿选项,可用于优化瞬态响应;或者简单起见,也可使用内部补偿。还提供固定输出选....

  EMI点胶代加工导电胶粘度对通讯产品结构工艺的影响,主要表现在导电胶粘度直接影响通讯产品与结构件的附....

  随着近几年科学发展与进步,很多厂家开始推进工厂智能化,在点胶加工行业,有不少企业都越来越多的采用自动....

  举个计算IT的例子:假设开机有3个正弦波的浪涌波,其浪涌电流最大值和持续时间对应为:20A,10us....

  电磁兼容性(EMC )是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的....

  在叙述电磁干扰基本原理以前,大家现掌握下EMI的造成缘故: 1、EMI的造成缘故 各种各样方式的电磁...

  单面PCB主要用在非常简单的消费电子产品上的,毕竟工艺简单,现在还用原始电路板材料便宜(FR-1或F....

  从图中可以看出,当晶振布置在PCB中间,或离PCB边缘较远时,由于PCB中工作地(GND)平面的存在....

  你好,大家好。我正在使用EMI14.4和xc6v315t。 我正在尝试模拟IP CORE.It的axi4-stream interconnect.I配...

  如题,顾名思义,EMI/EMC就是关于如何解决电子设备产生的电磁场对其它电子设备产生干扰以及如何防....

  EMC(electromagnetic compatibility)作为产品的一个特性,译为电磁兼容....

  EMI点胶加工导电胶粘度对产品结构工艺的影响,导电胶粘度直接影响产品与结构件的附件着力。 导电胶EM....

  在EMI/EMC测试中,我们通常使用远场测量的天线,我们将远场的电场水平与法定限制进行比较,然后使用....

  电磁辐射从电荷的运动中产生,并且是包含电磁能的力。由于所有电气和电子设备本身都受到这些电磁波的影响,....

  根据电磁兼容性要求选择、使用噪声滤波器的方法或程式不是唯一的。这要作为电磁兼容性设计过程的一部分 ,....

  功率MOSFET通常由PWM或其它模式的控制器IC内部的驱动源来驱动,为了提高关断的速度,实现快速的....

  AIP(天线封装)为了电磁屏蔽,通常会做屏蔽罩或者溅射铜,但是没有地接到屏蔽罩或者溅射铜,这样会有散热问题吗?...

  在讲述电磁干扰原理之前,我们现了解下EMI的产生原因: 1、EMI的产生原因 各种形式的电磁干扰是影...

  1. 功放输出端串接磁珠或者电感滤波以及RC滤波电路(以CS8676为例): 2. 内置升压音频功放电感管脚对地加...

  电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少...


电竞竞猜