关于石英晶体振荡器很多人都知道分有多种分类类别,当然其中也包括了“MEMS振荡器”何为“MEMS振荡器”？
MEMS振荡器是指通过微机电系统制作出的一种可编程的硅振荡器，属于我们通常所说的有源晶振。它是对传统石英晶振产品的一个升级更新换代，防震效果是前者的25倍，具有不受振动影响、不易碎的特点。 MEMS振荡器的温度稳定性也比传统晶振更好，不受环境温度高低变化的影响。
与传统石英相比，全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上，都更符合现代电子产品的标准，也是对传统石英产品的升级换代。
* 高性能模拟温补技术使全硅MEMS晶振具有优秀的全温频率稳定性，彻底解除温飘问题；
* 可编程的平台为系统设计和缩短新产品开发周期提供必要的灵活性；
* 全自动生产的IC结构在质量和可靠性方面有无可置疑的优良的一致性。
全硅MEMS振荡器的全温性能优势
频率稳定性，特别是在不同温度下的稳定性，是电子工程师在选择振荡器时考虑的主要参数之一。因为每一个设计，都需要保证系统在整个工作温度范围内正常运作。而温飘(频率随温度而显著变化的现象)则是传统石英晶振产品的弱点，难以单纯从制造上克服。
根据以上描述, MEMS-first 可以使用任意标准封装: SOIC, SSOP, BGA, CSP 或 QFN. SiTime 选择QFN类型的塑料注塑封装, 为实现高可靠性, 低引线等效电感, 良好的温度特性, 灵活的管脚布局和低成本. 相比之下石英晶体昂贵的特殊材料: 陶瓷或金属封装. 与目前的3.2x5.0 mm 石英振荡器布局兼容.
MEMS振荡器和全新硅工业的诞生,电子工业的新技术, 使得集成非常小的高Q值低ppm 的单个或多个谐振器成为现实,并且成本低于石英晶体产品. 一些颇有价值的应用包括:
消费类和计算机产品
笔记本计算机, 数码相机, 游戏机, VCD, 便携式媒体播放器, 机顶盒, 高清电视和打印机等几乎所有消费类电子产品目前均需消耗贴片晶振产品. 例如, PC主板需要数颗石英晶体,石英振荡器, VCXO晶振和CMOS PLL芯片.
MEMS-first谐振器是CMOS兼容的, 可以与PLL, 逻辑电路和模拟电路集成, 减少EMI,布线复杂度和减小时序电路面积达70%. MEMS-first谐振器以振荡器的形式焊装, 不需要外接任何电容或电阻, 节省了额外的PCB空间, 不存在晶体起振的问题和布线干扰问题. 图 10展示了SiTime振荡器于石英振荡器外接器件的比较.
汽车应用
汽车工业以TS16949:2002质量和可靠性强硬政策著称, IATF 和 JAMA开发了更广泛的质量标准. 关注共同的环境性能问题诸如温度, 湿度, 冲击和振动. 对于汽车应用, 新的MEMS-first 谐振器在物理特性上, 在设计上, 在制造工艺上比石英晶体更加优越.
如前所述, 硅谐振器在1000°C 温度下退火. 因此, 正常操作温度本质上对它无任何影响. 器件的其它部份是标准的, 温度和可靠性限制被很好地符合. 实际上, 最终的振荡器操作温度不是被谐振器所限制, 而是被标准CMOS电路和封装所限制.
相比于石英晶体, 硅谐振器对冲击和振不敏感, 因为硅谐振器具有更多的基本谐振模式.
无线应用
这项技术早期的应用目标之一是紧凑型无线节点, 它需要集成一个或多个谐振器. 工作在315, 433, 868, 以及 915 MHz 频段的无线节点受益于抖动<20ps RMS和+/-50ppm特性的第一代振荡器, 节约超过50%的节点空间. 一颗, 两颗或者更多的MEMS-first谐振器可能集成到单一的裸片上, 对于无线应用要求32.768KHZ的振荡器用于实现低功耗唤醒和实时时钟, 而高频率振荡器用于实现发送, 接收和处理功能.
正由于全硅MEMS振荡器利用温度补偿晶振的技术，从振荡器设计上解决了石英温飘的烦恼，因此电子工程师在选料时有了更大的余地。他们可以选择50PPM的MEMS振荡器来替代很多25PPM的石英，既可满足系统所需规格，又可降低成本。或者，他们可采用25PPM的MEMS振荡器来提升系统总体稳定性。