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汽車激光雷達的 MEMS 時序解決方案

2024-12-12 10:38:56 

LiDAR 與雷達和攝像頭視覺一起,是 ADAS 系統的關鍵傳感元件之一。精確定時和低抖動在 LiDAR 系統中至關重要。SiTime MEMS 振蕩器在溫度范圍內提供頻率穩定性,具有 AEC-Q100 1 級(-40°C 至 +125°C)可靠性。我們的差分振蕩器提供超低抖動,可實現可靠、快速的數據傳輸。與石英振蕩器相比,SiTime晶振的定時解決方案具有更高的可靠性、更好的抗沖擊、振動和 EMI 能力,以及更快的啟動速度。

SiTime MEMS 定時優勢
一、完整的 MEMS 時鐘樹
擴頻振蕩器
低抖動差分振蕩器
32.768K 振蕩器 和 TCXO
精密 TCXO

二、在實際條件下最堅固
150 fs rms 抖動,出色的 PSNR
抗沖擊和振動
在較寬的溫度下保持穩定
22 億小時 MTBF

三、集成 MEMS,易于使用
無 quartz 可靠性問題
在低溫下可靠啟動
無需蓋板或屏蔽層
任何頻率的交貨時間短


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LiDAR(光檢測和測距)通過用激光瞄準物體并測量反射光返回接收器的時間來確定范圍。LiDAR 系統垂直和水平掃描視野,有些可以 360° 掃描,從而創建車輛周圍環境的 3D 表示。
LiDAR 系統的核心是固態激光源、檢測器和模擬前端 (AFE)。ADC 對 AFE 接收到的信號進行采樣。處理后,LiDAR 系統收集的數據通過 PHY 發送到域控制器或 ADAS 計算機。存在許多不同的接口,例如以太網、FPD-Link (TI) 或 GMSL (Analog Devices)。Automotive Serdes Alliance (ASA) 或 MIPI A-PHY 等開放標準正在出現。根據接口的不同,將需要一個單端或一個差分 clock。

用于 LiDAR 的 MEMS 時序解決方案

設備 主要特點 關鍵價值
Single-ended Oscillator
SiT8924 1 至 110 MHz
高達 -55°C 至 +125°C
±20 ppm 穩定性
2016、2520、3225 包
高可靠性
擴展溫度范圍
占地面積小
Single-ended Oscillator
SiT9025 1 至 110 MHz
高達 -55°C 至 +125°C
擴頻
可配置的上升/下降時間
2016、2520、3225 包
高可靠性
擴展溫度范圍
降低 EMI
差分晶振
SiT9396 1 至 220 MHz
SiT9397 220 至 920 MHz
低抖動:< 150 fs RMS
在 -40 至 +125°C 范圍內保持 ±30、±50 ppm 的穩定性
LVPECL、LVDS、HCSL、低功耗 HCSL、FlexSwing™
2016、2520、3225 包
高可靠性
低抖動
支持具有苛刻抖動要求的接口,例如 PCI-Express 和 10 GB 以太網
超級 TCXO
SiT5386 1 至 60 MHz
SiT5387 60 至 220 MHz
在 -40 至 +125°C 范圍內具有 ±0.1、±0.2、±0.25 ppm 的穩定性
±1 ppb/°C 頻率斜率
低抖動:0.31 ps RMS
可選電壓或數字頻率控制
高精度
出色的頻率穩定性和快速溫度梯度
不會因微跳轉而丟失 GNSS 信號或 V2X 斷開連接





汽車激光雷達
存在幾種測量方法:飛行時間 (ToF)、調頻連續波或時間數字轉換 (TDC)。精確計時對于保證系統的準確性起著重要作用。SiT9396 和 SiT9397 的低抖動使這些器件非常適合為 LiDAR 應用的模擬部分提供時鐘。

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使用 ADC 時,抖動會導致量化誤差。當 clock上出現過度的 jitter 時,換句話說,當 clock edge 來得太早或太晚時,ADC 會在錯誤的時刻對 incoming signal 進行采樣。數據流中的錯誤值會嚴重影響系統的功能。
SiTime 硅 MEMS 振蕩器出色的動態性能有助于系統符合 SOTIF(預期功能的安全性)。MEMS 振蕩器確保 clocks 在其整個生命周期內保持在規格范圍內,無論環境如何變化。
1、溫度范圍 -40°C 至 +125°C
2、頻率穩定性控制良好:在整個溫度范圍內為 < ±30 ppm,包括 10 年老化 (SiT939x),TCXO (SiT538x) 低至 ±0.1 ppm)
3、對溫度快速變化 dF /dT 具有出色的頻率響應,低至 < ±3.5 ppb/°C (SiT538x)。


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