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::: Soluciones de timing de Silabs   :::
 



Silicon Labs es una empresa que produce varias líneas de productos que son líderes del mercado, entre ellas los productos timing son un ejemplo interesante. La oferta de Silabs en esta especialidad es muy grande con soluciones para casi todas las aplicaciones; desde simples osciladores en tecnología CMOS para reemplazar cristales aportando mayor confiabilidad, hasta osciladores capaces de restaurar el jitter de una señal para redes de comunicaciones.

El propósito de esta nota es presentarles la línea de productos de timing de Silabs para que puedan apreciar las opciones disponibles y sus aplicaciones principales. La línea de productos de timing de Silabs se puede clasificar en dos categorías; clocks y osciladores. Dentro de la categoría de clocks encontramos: clocks que atenúan jitter, generadores de clock y buffer de clock. Dentro de la categoría de osciladores encontramos: XO/VCXO y osciladores de silicio. Presentadas las distintas familias vamos a ver con mayor detalle cada una de ellas y sus principales aplicaciones.

Osciladores de Silicio



Cuando tenemos circuitos sometidos a vibraciones y a condiciones exigentes de temperatura los cristales pueden tener problemas. La familia Si500 ofrece una alternativa muy atractiva para estos casos permitiendo aumentar la confiabilidad del sistema.

Se ofrecen con salidas CMOS y diferenciales de hasta 200MHz con 1,5ps de jitter.




Un oscilador a cristal o un cristal oscila mecánicamente resultando sensible a golpes y vibraciones, además requiere de un sellado hermético para evitar contaminación. La solución CMOS no tiene partes móviles, está encapsulado en plástico ya que no es susceptible a la contaminación y tiene una operación y arranque más confiables.

XO/VCXO de bajo jitter programables

Esta familia permite aprovechar varias de las ventajas de la tecnología de osciladores de Silabs que presentamos antes como: mayor inmunidad a variaciones de fuente, bajo jitter, programación por interfaz I2C, frecuencias entre 100kHz y 1,4GHz, jitter entre 0,3 y 1ps. A estas características ventajosas se agrega un lead time corto de 2 a 4 semanas para cualquier frecuencia debido a que los productos no programados están en stock y Silabs solo configura la frecuencia ante el pedido del cliente.




Cuando se requieren soluciones de múltiples frecuencias, la solución tradicional y la solución posible con los productos Silabs las podemos ver comparadas debajo.



Debajo podemos ver las soluciones de Silabs para osciladores a cristal programables y osciladores a cristal controlados por tensión.



Clocks Flexibles con salida diferencial y LVCMOS



Las características principales de esta familia son:
 Generación de 4 frecuencias de salida distintas a partir de un solo cristal de referencia.
 Reemplaza a múltiples clocks.
 Genera frecuencias sin errores.
 Adaptación de formatos integrados.
 Jitter < 1ps.

Debajo vemos una comparación de esta solución contra otra tradicional.



El Si5338 permite generar cualquier frecuencia entre 0,2 y 350MHz hasta 710MHz en cualquiera de los siguientes formatos de salida: CMOS, LVDS, LVPECL, HCSL, SSTL, HSTL y con cualquiera de las siguientes tensiones 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 V en cada bloque de salida. Acepta cristales de entre 8 y 30MHz y osciladores de referencia entre 5 y 710MHz.

El Si5338 se controla mediante I2C y el Si5334 mediante pines. Las imágenes y las características descriptas permiten el reemplazo de múltiples osciladores a cristal de frecuencia fija con un solo integrado, ahorra energía y reduce la cantidad de componentes.

Clocks LVCMOS customizables
Estos productos conducen a soluciones más óptimas desde el punto de vista de la robustez y la cantidad de componentes empleados para sistemas que requieren múltiples frecuencias sincrónicas y asincrónicas. Debajo encontraran algunos ejemplos de ellos.



Hasta 4 salidas de entre 3 y 200MHz.





Hasta 11 salidas entre 1 y 200MHz|



Salidas de múltiples frecuencias sincrónicas con hasta dos cristales de referencia distintos.



Buffers de clock cero delay y de bajo jitter





Esta familia tiene buffers con hasta 4 salidas diferenciales (LVPECL, LVDS, HCSL) y hasta 8 simples (CMOS, SSTL, HSTL). Se usan para distribución de clock con traducción de niveles integrada y para frecuencias hasta 710MHz. Dentro de esta familia también hay buffer de fan out para uso en aplicaciones PCIe y buffer de cero delay. Una aplicación típica de buffer de fan out la podemos ver en el diagrama debajo.




Clocks Flexibles atenuadores de jitter






Esta solución puede ser descrita por sus diversas características, entre ellas:
 Generación cualquier frecuencia de salida a partir de cualquier frecuencia de entrada. Reprogramable digitalmente para cualquier combinación de frecuencias.
 Generación de clock con muy bajo jitter. Esto permite atenuar jitter y preservarlo para otro
 Señal con muy bajo jitter que permite recomponer el jitter de una señal o reservar jitter para otros componentes del circuito.
 No requiere componentes externos para sintetizar frecuencias lo que mejora la inmunidad al ruido. 1 y 4 PLL integrados.

Debajo podemos ver una comparación entre una solución tradicional del síntesis de frecuencia comparada con la de Silabs.



La solución tradicional tiene menor inmunidad al ruido y dependencia de los componentes externos del filtro del lazo además de requerir un VCO externo.

La solución de Silabs ofrece todos los componentes integrados excepto el cristal, de este modo no hay componentes de lazo externos, hay mayor inmunidad a las variaciones de fuente debido a la regulación interna y es totalmente configurable para permitir generar cualquier frecuencia de salida a partir de cualquier frecuencia de entrada con 0,3ps de jitter. Trabaja con alimentación de 1,8, 2,5 y 3,3V y con formatos de salida LVPECL, LVDS, CML o CMOS.

Debajo se pueden ver los productos que componen esta familia.



Conclusión

La línea de osciladores de Silabs es muy amplia. Ofrece soluciones para diversas aplicaciones; desde equipos de comunicaciones hasta cualquier aplicación en la que se requiera reducir el BOM o mejorar la confiabilidad. Cualquiera sea su aplicación habrá un producto de timing de Silabs que le resulte útil. Los invitamos a visitar el sitio de timing de Silabs para conocer mejor los productos o solicitar información a Electrocomponentes.









Electrocomponentes S.A

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