Компания Integrated Device Technology (IDT) представила полностью кремниевый КМОП-генератор, точность воспроизведения частоты которого, по ее мнению, самая высокая в отрасли.
Для синхронизации высокоскоростных цифровых цепей требуется долговременный опорный сигнал высокой точности. С этой целью обычно применяют кварцевые генераторы. Производители КМОП-генераторов, однако, заявляют о новом поколении устройств, чья точность воспроизведения частоты выше, чем у кварцевых устройств, а габариты и энергопотребление меньше, чем у МЭМС.
 |
| Генератор IDT3C02 (сверху) подключен к микросхеме ASIC OEM-приложения |
«Мы приступили к производству 100-ppm КМОП-генераторов, составляющих конкуренцию кварцевым генераторам. В прошлом квартале наша компания поставила 3.2 млн шт. таких устройств», – заявил Майкл МакКоркводэйл (Michael McCorquodale), учредитель компании Mobius Microsystems, которая изобрела технологию КМОП-генераторов, а в январе этого года была приобретена IDT. В IDT МакКоркводэйл является генеральным директором отдела управления кремниевых устройств стабилизации частоты.
К 2011 г. IDT намеревается создать 50-ppm устройства, а пока поставляет ОЕМ-производителям модели 100-ppm генератора IDT3C02, который успешно заменяет кварцевые генераторы в широком ряду приложений по синхронизации. IDT заявила о том, что ее устройства будут применяться в сетях Gbit Ethernet, в интерфейсах DisplayPort, PCIe, SATA, USB 3.0, SIM-платах, персональных электронных идентификаторах доступа, смарт-картах, микроконтроллерах, твердотельных (SSD) и флэш-накопителях, а также в устройствах для считывания карт.
OEM-производители, как утверждает компания IDT, уже подтвердили, что цифровые цепи с использованием устройств IDT3C02 обеспечивают превосходные показатели BER (Bit Error Rate – частота ошибок по битам) при меньшей стоимости по сравнению с кварцевыми генераторами и весьма миниатюрных размерах 5×3.2×0.9 мм (размеры 50-ppm компонентов будут еще меньше – 2.5×2×0.9 мм).
Разработчики IDT установили цепь компенсации на КМОП-генератор, позволяющую генерировать высокие частоты с большой точностью. Этот компонент можно интегрировать в корпус системы, чего нельзя сделать с кварцевым генератором.
 |
| Схема кристалла кремниевого КМОП-генератора IDT состоит из дросселя (вверху) и цепи компенсации |
IDT поставляет КМОП-генераторы на нескрайбированных пластинах, что позволяет заказчикам устанавливать IDT3C02 на ASIC в многокристальный модуль, а также в такие чувствительные к стоимости системы как флэш-накопители или в бескорпусные кристаллы.
Общее число поданных заявок и полученных патентов IDT по этой тематике составило 35. Патенты касаются уникальной цепи компенсации и метода корпусирования кристаллов, позволяющего изолировать КМОП-генератор от воздействия паразитных полей и окружающей среды. До того как были сделаны эти изобретения, содержащиеся в окружающей среде водяные пары не позволяли достичь точности воспроизведения частоты в 100 ppm и фазового дрожания менее 457 фс.
Фазовый шум термокомпенсированного генератора IDT3C02, характеристики которого неизменны в различных средах, равен 140 дБc/Гц. За счет того, что генератор не использует ФАПЧ, он потребляет менее ¼ энергии, необходимой для кварцевого генератора, МЭМС и других кремниевых генераторов – всего лишь 2 мА в активном состоянии и 200 нА в режиме ожидания. Время включения составляет 100 мкс, а напряжение питания – 1.8…3.3 В. Отсутствие в IDT3C02 движущихся частей (в отличие от кварцевых генераторов и МЭМС) обеспечивает высокую ударопрочность и виброустойчивость.
