Die MEMS-Takt-ICs beseitigen Probleme mit Quarzen wie kapazitive Fehlanpassung, Activity Dips oder Schock. (Bild: SiTime)
Die ClkSoC-Familie (Clock-System-on-a-Chip) SiT9514x besteht aus Taktgeneratoren, Jitter-Cleanern und Netzwerksynchronisierern, die mehrere Taktsignale in einem System liefern. Die All-Silizium-Taktarchitektur bietet mehr Packungsdichte als Quarze durch die Integration einer MEMS-Resonatorreferenz in das Gehäuse. Das Cascade-Clock-System bietet zudem eine zehnmal höhere Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit und ermöglicht damit 5G-Kommunikation ohne Ausfallzeiten. Der SiT9514x bietet entweder als eigenständiges Bauelement oder zusammen mit den MEMS-TCXOs und OCXOs von SiTime eine vollständige Timing-Lösung für Anwendungen wie 5G-RRUs, kleine Zellen, Edge-Computer, Switches und Router.
Vorteile eines kompletten ClkSoC
Der integrierte MEMS-Resonator beseitigt typische Quarz-Probleme wie kapazitive Fehlanpassung, Activity Dips, Schock, Vibrationsanfälligkeit sowie EMI. Das IC bietet vier unabhängige PLLs mit maximaler Flexibilität zur Unterstützung von Zeitsynchronisationsanwendungen, bei denen mehrere unabhängige Taktdomänen erforderlich sind. Zur Verfügung stehen bis zu 11 Ausgänge mit einem Betriebsfrequenzbereich von 8 kHz bis 2,1 GHz sowie ein 1-PPS-Ausgang für maximale Frequenzagilität. Außerdem besitzt der Takt-IC eine programmierbare PLL-Schleifenbandbreite mit bis zu 1 mHz für maximale Filterung von Wander- und Netzwerkrauschen in IEEE1588 und synchronem Ethernet.
Der Baustein ermöglicht einen ausfallsicheren Betrieb bei Eingangstaktfehlern durch schnelle, kontaktloses Umschalten zwischen vier unabhängigen Eingängen. In einer solchen Situation schaltet das Gerät automatisch auf verschiedene Eingangstaktquellen mit minimalem Phasentransienten am Ausgang um, sodass die nachgeschaltete PLL gesperrt bleibt und das System weiterhin zuverlässig arbeitet. Die minimale Filterkreisbeschaltung führt zu einem einfachen Design, zu Platzersparnis und Stücklistenreduzierung. Mit Evaluation Board und der TimeMaster-Software können Anwender Taktkonfigurationen zuordnen und die Skripte für die Software-Integration generieren, was die Entwicklung beschleunigt.