Trois signes qui pourraient vous pousser à changer de fournisseur de produits de temporisation

Vous avez probablement remarqué que les problèmes surgissent lorsque des solutions de temporisation à quartz sont utilisées. Ces dispositifs ont tendance à mal fonctionner, en particulier en conditions de contraintes élevées. De plus, leur fiabilité n'est pas toujours optimale.

Une solution : passez aux dispositifs de temporisation MEMS. Ces dispositifs ne présentent pas les mêmes difficultés que ceux à quartz. Vous trouverez ci-dessous trois indications qui démontrent que le passage aux dispositifs de temporisation MEMS pourrait être bénéfique.

1. Besoin d'une stabilité supérieure

La seule chose dont vous avez besoin pour votre solution de temporisation est la stabilité. Les solutions de temporisation MEMS améliorent la stabilité à tous les niveaux.

  • Stabilité de fréquence – D'après SiTime, leurs oscillateurs MHz et kHz présentent des caractéristiques de stabilité deux fois supérieures (±10 ppm) à celles des oscillateurs à quartz typiques, avec leur modèle Elite Super-TCXO qui offre une stabilité de ±0,05 ppm. Par exemple, les dispositifs MEMS 32 kHz TempFlat™ de SiTime offrent < 10 ppm à 25°C (température ambiante) et < 75 à 100 ppm sur la plage de températures industrielles complète. Les solutions à quartz (XTAL), quant à elles, démontrent une variation de 20 ppm à 25°C et de -160 à -200 ppm sur la plage de températures.

Variation de fréquence des oscillateurs 32 kHz de SiTime par rapport aux résonateurs à quartz 32 kHz. (Source de l'image : SiTime)

  • Pas de baisse d'activité ni de micro-sauts – Les oscillateurs MEMS de SiTime ne présentent pas ces décalages de fréquence soudains qui peuvent être à l'origine d'une défaillance du système et auxquels les dispositifs à quarts sont sujets.
  • Excellent vieillissement – Comme les dispositifs MEMS de SiTime sont scellés sous vide, ils présentent une hystérésis pratiquement nulle et souffrent peu de l'usure, avec une détérioration due au vieillissement deux fois supérieure (plus de 10 ans).

La stabilité de fréquence de ±0,1 ppm des oscillateurs Elite Super-TCXO répond tout à fait aux spécifications sur la plage de températures. (Source de l'image : SiTime)

2. Sous la contrainte, les problèmes commencent

Les fluctuations du quartz peuvent être éprouvantes. Toutefois, ces fluctuations peuvent être évitées grâce aux produits de temporisation MEMS de SiTime et à leur capacité à résister à des températures élevées, à des gradients thermiques rapides, à un débit d'air élevé, aux vibrations et aux chocs mécaniques, au bruit d'alimentation et aux interférences électromagnétiques (EMI). En effet, ces solutions intègrent une technologie révolutionnaire capable de facilement surmonter ces problèmes.

Les oscillateurs Elite Super-TCXO présentent une pente de fréquence de ±0,1 ppm avec une rampe de température jusqu'à 10°C/minute. (Source de l'image : SiTime)

Dans des conditions dynamiques, les oscillateurs Elite Super-TCXO offrent une excellente stabilité dynamique :

  • Pente de fréquence < 5 ppb/°C (ΔF/ΔT) avec une rampe de 10°C/min.
  • Écart-type d'Allan (ADEV) 3e-11 à une moyenne de 10 secondes
  • Immunité aux vibrations de 0,1 ppb/g
  • Réjection du bruit d'alimentation (PSNR) de 0,2 ps/mV

3. Fiabilité du fournisseur

Conçus et fabriqués à l'aide des méthodes 6-Sigma, les produits de SiTime sont très fiables et résistants, parce que leurs procédés de fabrication, combinés à la faible masse et à la conception unique des dispositifs MEMS, à la technologie analogique avancée et à la qualité supérieure du silicium monocristallin, rendent cela possible.

  • Taux de défaillance < 2 DPPM – parmi les meilleurs chiffres du secteur des semi-conducteurs. Les dispositifs à quartz ont des taux de défaillance typiques de 50 à 150 DPPM.
  • Taux < 1 FIT – ce qui se traduit par un temps moyen entre pannes (MTBF) de 1 milliard d'heures. Un résultat 30 fois supérieur aux produits à quartz typiques.

SiTime se targue d'être un partenaire fournisseur de confiance. Ils peuvent tirer parti du vaste secteur des semi-conducteurs et de son immense capacité, parce que leurs dispositifs sont fabriqués en silicium. Contrairement aux solutions à quartz, SiTime peut facilement évoluer et ne dispose pas de chaîne de fabrication spécialisée à forte intensité de capital. En outre, leurs produits reposent sur une architecture programmable, ce qui permet des millions de combinaisons de spécifications. Les clients ont la possibilité de choisir la fréquence, la tension d'alimentation et la stabilité requises parmi une vaste sélection.

C'est simple avec les oscillateurs MEMS

Si vos produits à quartz ne vous offrent pas les performances, la fiabilité ou les fonctionnalités requises, c'est un signe que vous devez changer. Les oscillateurs MEMS sont simplement plus stables, plus robustes et plus fiables. SiTime a conçu ses produits de temporisation MEMS dans le but de résoudre les problèmes de temporisation les plus complexes et de remédier aux faiblesses du quartz. Une fois que vous aurez découvert les solutions de temporisation MEMS, vous ne reviendrez jamais en arrière.

À propos de l'auteur

Image of Rich Miron, DigiKey

Rich Miron, développeur senior de contenu technique chez DigiKey, fait partie du groupe dédié au contenu technique depuis 2007 et il est principalement responsable de la rédaction et de la révision d'articles, de blogs et de modules de formation sur les produits. Avant DigiKey, il a testé et qualifié des systèmes d'instrumentation et de contrôle pour les sous-marins nucléaires. Rich Miron est titulaire d'une licence en génie électrique et électronique de l'Université d'État du Dakota du Nord à Fargo.

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