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用于信息娱乐/集群的 MEMS 时序解决方案

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浏览：- 发布日期：2024-12-09 17:09:19【大中小】

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信息娱乐系统/集群
现代信息娱乐/仪表板应用程序依赖于多个显示器，使用各种接口，如 USB、PCI-Express 和以太网，并越来越多地与车辆内的其他域集成。因此，需要更多的 clocks，并有额外的要求，例如扩展的温度范围、高可靠性、低抖动和低功耗。
SiTime MEMS晶振提供低抖动、-55°C 至 125°C 的温度范围内更高的精度、比石英晶体器件高 50 倍的可靠性以及独特的 EMI 功能 - 所有这些都在一个小型封装中。他们的解决方案在快速温度变化（dF/dT）期间具有出色的稳定性，并且对冲击和振动具有弹性。

SiTime MEMS 定时优势
一、完整的 MEMS 时钟树
扩频振荡器
低抖动差分振荡器
32.768K有源晶振 和 TCXO
精密 TCXO

二、在实际条件下最坚固
150 fs rms 抖动，出色的 PSNR
抗冲击和振动
在较宽的温度下保持稳定
22 亿小时 MTBF

三、集成 MEMS，易于使用
无 quartz 可靠性问题
在低温下可靠启动
无需盖板或屏蔽层
任何频率的交货时间短

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信息娱乐系统/集群依赖于信息交换。常用的接口是以太网、多千兆位以太网和 PCI-Express。所有这些接口都需要时钟晶振。
1、PCI-Express 广泛用于板载设备到设备的数据交换。这需要 100 MHz 的差分时钟，可能具有扩频以减少 EMI 辐射。
2、用于板对板通信的多 GB 以太网需要 156.25 MHz 的差分、低抖动时钟晶振。

LCD 显示器对于呈现信息至关重要。它们通常需要来自 SoC 的数据流，该数据流以特定频率计时，由显示器的结构设置。一些 SoC 在内部产生所需的频率，而另一些则需要外部 clock。频率的可编程性和可配置性允许使用具有相同信息娱乐/集群硬件的多种 LCD 显示器。
在某些情况下，GNSS 和 V2X 通信是信息娱乐/集群系统的一部分。

用于信息娱乐/集群的 MEMS 时序解决方案

设备	主要特点	关键价值
单端振荡器 SiT8924 1 至 110 MHz	高达 -55°C 至 +125°C ±20 ppm 稳定性 2016、2520、3225 包	高可靠性扩展温度范围占地面积小
单端振荡器 SiT9025 1 至 110 MHz	高达 -55°C 至 +125°C 扩频可配置的上升/下降时间 2016、2520、3225 包	高可靠性扩展温度范围降低 EMI
差分晶体振荡器 SiT9396 1 至 220 MHz SiT9397 220 至 920 MHz	低抖动：< 150 fs RMS 在 -40 至 +125°C 范围内保持 ±30、±50 ppm 的稳定性 LVPECL、LVDS、HCSL、低功耗 HCSL、FlexSwing™ 2016、2520、3225 包	高可靠性低抖动支持具有苛刻抖动要求的接口，例如 PCI-Express 和 10 GB 以太网
超级 TCXO SiT5386 1 至 60 MHz SiT5387 60 至 220 MHz	在 -40 至 +125°C 范围内具有 ±0.1、±0.2、±0.25 ppm 的稳定性 ±1 ppb/°C 频率斜率低抖动：0.31 ps RMS 可选电压或数字频率控制	高精度出色的频率稳定性和快速温度梯度不会因微跳转而丢失 GNSS 信号或 V2X 断开连接

设计师的主要关注点
1、可靠性
2、功能安全
3、高温要求
4、需要快速的系统启动时间（通常< 100 ms）
5、EMI 系列

SiTime 优势
与石英晶体相比，所有 SiTime晶振都具有以下优势，这些优势对于汽车应用尤为重要：
1、可靠性提高 50 倍：除了减少现场故障数量外，更好的可靠性还意味着更低的 FIT 率。这在 FMEDA 中提供了更好的硬件安全指标，这是功能安全评估所需的定量分析。
2、晶体相比，MEMS 谐振器的尺寸更小（0.4 x 0.4 mm）且质量更轻，因此抗冲击、振动和电磁干扰能力提高了 100 倍。
3、更好的频率稳定性（低至 ±100 ppb）和对温度变化 dF/dT 的频率响应（低至 < 3.5 ppb/°C）。这些特性可以更好地锁定 GNSS 和 V2X，并减少连接中断。
4、SiT9025 具有降低 EMI 的功能：扩频和可配置的上升/下降时间

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