数模混合信号通信芯片领域的创新企业益昂半导体（Aeonsemi，以下简称益昂）今日宣布推出其Arcadium™系列高性能全硅可编程振荡器。

<strong><font color="#FF0000">作者： Maurizio Gavardoni Microchip Technology Inc.</font> </strong>

<strong>摘要</strong>

对于半导体行业的系统设计人员而言，电磁干扰（Electromagnetic interference， EMI）始终都是一大挑战。在当今的系统设计中，电子元器件布局密集紧凑，处理器速度和数据速率超过以往任何时候，因而这种挑战变得更为严峻。系统时钟是产生 EMI 的主要因素。

MEMS 振荡器已得到了非常广泛的使用，并在很多需要生成时钟的应用中稳步取代晶体振荡器。MEMS 振荡器与晶体振荡器相比具有显著的优势，其中之一就是它们能够灵活地进行编程和配置。

本应用笔记将重点描述如何利用MEMS振荡器的可编程特性来帮助减少 EMI。

<strong>摘要</strong>

MEMS 振荡器已得到了非常广泛的使用，并在很多应用中稳步取代晶体振荡器。MEMS 振荡器与晶体振荡器相比具有诸多显著的优势，例如提高了可靠性和对机械应力的抗力，以及在宽温度范围内保持平稳的性能。MEMS振荡器还具备一定的灵活性，可通过编程和配置生成多个输出时钟。

<strong>简介</strong>

在过去的数十年，每当有应用需要稳定的低抖动时钟源时，我们都会使用晶体振荡器。

近年来出现了一种使用MEMS来构建谐振器的新技术。MEMS 振荡器与晶体振荡器相比具有一些显著的优势。首先，它们能够抵御机械冲击、振动、挠曲和坠落，因而非常坚固和可靠，这要归功于其封装结构对谐振器形成了一种自然保护。第二，MEMS 谐振器具有伪线性温度系数，因而易于补偿；这可确保谐振器整个温度范围（最高可超过 +125°C）内保持稳定的时钟频率 （意味着低 ppm）。

显而易见，这两种特性让MEMS振荡器非常适合一些环境恶劣的工业和汽车应用。此外， MEMS 的结构非常紧凑，因而可生产小尺寸封装的振荡器，最小尺寸为 1.6 mm x 1.2 mm。

<strong>概述</strong>

数十年来，振荡器和时钟始终依靠石英晶体来构建稳定的参考频率。晶体在许多应用中表现出十分优异的性能。但十年前，用MEMS谐振器代替石英晶体的微机电系统（Microelectromechanical System，MEMS）技术进入了市场，并且正在迅速走向成熟。

基于MEMS的时序器件兼具高可靠性（包括汽车应用的AEC-Q100认证）、扩展工作温度、小体积和低功耗特性。视频监控、汽车ADAS、一般工业应用和10 Gbps数据传输是当今主要的应用领域。下一个里程碑将是下一代MEMS谐振器，这种谐振器能够针对高端通信系统实现非常低的相位噪声。

在2015年，Microchip通过收购Discera和Micrel获得了MEMS时序技术。Discera自2008年交付第一批振荡器之后，已生产和销售了近1亿个器件。

本文介绍了基于MEMS的解决方案的优势、谐振器技术以及最终产品的设计。

随着通信和数据中心应用升级至更高的数据传输率以支持迅速增长的互联网流量需求，SerDes 参考时钟的性能正变得日益重要。如果参考时钟抖动太高，会导致比特误码率 (BER) 过高、流量丢失或系统通信丢失。此外，56G PAM4 PHY、100G/200G/400G 以太网和 100G/400G OTN 需要多种频率组合，进一步增加了时序的复杂性。

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