振荡器采用石英原料制造已沿用许久,并占有泰半的市场,是目前应用最广泛的振荡器解决方案。但近年来,石英振荡器开始备受挑战,其中采用MEMS技术的振荡器与全硅晶制程的单芯片振荡器开始双双抢攻石英振荡器市场,而全硅晶振荡器因具备良好的抖动质量和相位噪声,同时在设计弹性与生产成本上也较为突出,成为振荡器市场最具潜力的解决方案。
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Silicon lab副总裁Dave Bresemann及silicon lab时序产品资深营销经理James Wilson |
Silicon Labs副总裁Dave Bresemann表示,相较于传统的硅晶振荡器和MEMS振荡器,使用CMOS制程的全硅晶振荡器在抖动性能与整体制造成本上都更具竞争力。他指出,由于传统的硅晶振荡器必须仰赖特殊规格的石英晶体切割,来达成调谐共振器(resonator)的客制化,因此交货时间长,对产品上市时程不利,而且有频率的限制(75MHz),也缺乏设计弹性;而MEMS振荡器采用特殊制程生产,因此在量产与制造成本都受到限制,并不适合高量产的消费性市场。此外,MEMS振荡器在抖动性能和噪声产生上都不具优势,短时间也难成气候。
为了取代传统的石英振荡器,Silicon Labs推出了全新的全硅晶振荡器解决方案「Si500」。该产品能大幅缩短交货时间,将过去至少需要十二周的时间,缩短至两周,加上采用超低相位噪声的硅晶振荡器和标准的IC制程制造,能产生0.9至200MHz的输出频率,大幅增加客户的设计弹性。
Silicon Labs时序产品资深营销经理James Wilson表示,Si500采用标准CMOS制程和低成本封装,能避免传统陶瓷或金属封装所产生的污染问题。加上Si500不采机械式共振器来产生频率,所以在抗冲撞与震动的性能上也非常杰出。另外,Si500不仅支持CMOS和SSTL,还可支持差动频率输出(LVPECL、LVDS、HCSL)的硅晶振荡器,是目前业界首个具备差动频率的解决方案。Wilson特别指出,由于Si500可在相同的频率上产生两个输出频率,因此不需要额外的频率缓冲器,能减少组件的使用数,降低设计的复杂性,对于降低整体系统成本非常有帮助。
Bresemann表示,目前小于100MHz的石英振荡器市场总值约6亿美元,而Silicon Labs的全硅晶振荡器产品希望能取得10%~15%的市场占有率。他指出,未来Si500的目标应用将以消费性市场为主,包含数字相机、摄影机、储存设备、PCI-E周边、液晶显示器、打印机以及部分的工业应用。