当今互联汽车中部署的高性能信息娱乐和无线系统越来越多,这就要求设计人员特别注意这些系统敏感频率下的电磁能量.而汽车级石英晶体振荡器减少不必要的噪声在人工智能服务器/电子控制单元或自动数据采集系统摄像机模块中,电磁干扰可能是个问题
高速数据.时钟可能是噪声的最大来源,并且通常直到鉴定的最后阶段才观察到这种电磁干扰.这可能导致设计周期后期的返工,导致计划外延误和费用.
图1:微机电系统振荡器为相机模块等应用提供电磁干扰降低功能
为了解决这个问题,SITIME晶振推出了SiT9025,这是首款符合aecq100标准的扩频振荡器(SSXO).该器件具有高达4%的宽光谱范围和0.25%的分辨率,并提供2016年的小型封装.SiT9025通过两种技术降低电磁干扰:扩频时钟和FlexEdge可编程驱动强度,允许调整上升/下降时间以降低压摆率.通过使用这些电磁干扰降低特性,SiT9025可以将噪声降低高达30分贝.
SiT9025SSXO以及SiT8924/25和SiT2024/25振荡器具有可编程的FlexEdge,并由SiTime的时间机器二编程器[5]支持.设计人员可以在自己的实验室中使用该工具对电磁干扰降低振荡器进行编程,并在不同级别上使用不同的技术进行实验,以实现降噪和系统性能的最佳平衡.由于SiTimeQFN器件是石英晶体振荡器的替代产品,因此无需更换电路板或使用昂贵的元件或屏蔽,就可以通过合规性测试.
硅微机电系统更加坚固
车辆会受到恶劣环境的影响,例如高水平的机械冲击和振动力,这可能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,它有可能导致灾难性故障.晶体谐振器是悬臂结构,对机械力非常敏感,导致频率尖峰,相位噪声和抖动增加,甚至
谐振器损坏.
相比之下,微机电系统谐振器的振动较小,因为它们的质量比石英晶体谐振器小1000至3000倍.这减少了由振动引起的加速度施加到谐振器上的力.SiTime的微机电系统谐振器是以体模式在平面内振动的刚性结构,
图5:低抖动微机电系统振荡器能够抵抗冲击,振动,电源噪声和热梯度,非常适合自动数据采集系统的汽车以太网时序控制
固有抗振动的几何形状.这使得微机电系统振荡器具有较低的gsensitivity额定值,以ppb/g表示,代表加速力引起的频率变化.SiTime的汽车级振荡器采用2016年的小型塑料封装,性能为0.1ppb/g.石英器件必须使用大型专用封装,以实现低灵敏度性能.
微机电系统振荡器还具有抗电源噪声的能力,当电源和板上的其他设备打开和关闭时,电源噪声会放大.这会增加输出时钟的抖动
负面影响系统时序裕量.例如,在ADAS系统中,当抖动加剧时,它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是毁灭性的.
SiTime的SiT9386/87差分晶体振荡器的均方根相位抖动(随机)小于300fs(典型值),电源噪声抑制(PSNR)为0.02ps/mV.这些设备是高性能人工智能的理想选择
自动驾驶和汽车10G/40G/100G汽车以太网应用中的处理,需要处理从摄像机,雷达,激光雷达和其他传感器捕获的大量关键数据.
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