ANALOG/MIXED SIGNAL
MEMS
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- ELETTRONICA OGGI 430 - SETTEMBRE 2013
offrono un’elevata stabilità, assorbono solo 2 mA,
resistono agli shock e alle vibrazioni e sono dispo-
nibili in package estremamente ridotti, fino a soli
1.6x2 millimetri, oltre a dispositivi ermetici in WLP
(Wafer-Level Package).
In particolare, la serie 3L offre un rumore di fase
inferiore a 1psec rms (nel range da 12 KHz a 20
MHz) e un’elevata accuratezza (±50 ppm da 0 a
70 °C), con uscite LVDS, LVPECL e HCSL a 2.5 o
3.3V in package a 6-pin. Fra l’altro, la serie 3LG
CrystalFree di IDT ha ricevuto lo scorso anno il
riconoscimento ACE-Award da UBM Electronics,
recensito da EDN-EETimes.
Le serie 4M e 4E offrono un range di frequenza
da 50 a 625 MHz (quattro valori predefiniti sele-
zionabili tramite appositi pin, Fig. 2), uscite Cmos
sincrone multiple LVDS/LVPECL, un jitter di fase
inferiore a 1.0ps e una stabilità di ±50 ppm su di
un range termico da -40 a +85 °C (±25 ppm da 0
a 70 °C), con un’affidabilità 40 volte superiore a
un quarzo.
Gli oscillatori a uscita differenziale della serie
p-Mems 4H (Fig. 3) sono disponibili per frequenze
da 50 MHz a 625 MHz, presentano un basso bit
error rate (BER), evidenziano una stabilità in fre-
quenza di ±25 ppm, offrono un jitter di fase di soli
100 fsec tra 1.9 MHz e 20 MHz, sono operativi da
-40 a +85 °C e permettono di attuare un frequency
margining grazie a un fine-tuning di ±1000ppm
per plus-PPM e testing. Sono quindi ideali per
essere impiegati negli switch, router e altre appli-
cazioni per 10 gigabit Ethernet.
Come si può quindi constatare, tutte queste per-
formance non sono disponibili né ottenibili con i
classici oscillatori al quarzo. Non solo, ma
mentre i risonatori Mems tradizionali sono
accoppiati capacitivamente (ovvero richie-
dono una tensione di polarizzazione ai capi
della capacità interna al fine di indurre la
risonanza), i piezo-Mems sono di tipo pas-
sivo, nel senso che non è richiesta alcuna
polarizzazione né la presenza di un gap fra
gli elettrodi, eliminando quindi i problemi
legati alla variazione di capacità e quindi
della frequenza di risonanza.
Nei p-Mems, fra l’altro, non è richiesta la
realizzazione dei sottili gap (circa 100 nm,
di spessore critico) che pongono problemi
costruttivi negli oscillatori di tipo capaci-
tivo. Non solo, ma grazie ai p-Mems sono
ottenibili frequenze di lavoro più elevate rispetto
sia agli oscillatori al quarzo sia a quelli capacitivi;
inoltre, i risonatori p-Mems presentano un’im-
pedenza meccanica inferiore, ciò che permette
di ottenere prestazioni decisamente superiori;
infine, rispetto agli oscillatori al quarzo, un altro
vantaggio delle soluzioni delle tecnologie Mems
risiede nel minor costo e ridotto ingombro delle
realizzazioni monolitiche. La differenza costruttiva
Fig. 2 – Schema funzionale degli oscillatori piezo-Mems di IDT a uscita differenziale
nei quali è selezionabile la frequenza d’uscita
Fig. 3 – Oscillatori p-Mems di IDT delle serie 4E e 4H a elevate
prestazioni
