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SiT3809AC-C2-25EE-148.500000Y

器件型号:SiT3809AC-C2-25EE-148.500000Y
器件类别:无源元件   
厂商名称:SiTime
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器件描述

VCXO Oscillators -20 to 70C, 5032, 25ppm, 2.5V, 148.5MHz, OE, 100 PPM PR, T&R

参数

产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
SiTime
产品种类:
Product Category:
VCXO Oscillators
系列:
Series:
SiT3809
商标:
Brand:
SiTime
产品类型:
Product Type:
VCXO Oscillators
子类别:
Subcategory:
Oscillators

SiT3809AC-C2-25EE-148.500000Y器件文档内容

SiT3809

80 MHz to 220 MHz MEMS VCXO

                                                                                                               TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Features                                                                      Applications

  Any frequency between 80.000001 MHz and 220 MHz with 6 decimal               Telecom clock synchronization, instrumentation

   places of accuracy                                                           Low bandwidth analog PLL, jitter cleaner, clock recovery, audio

  100% pin-to-pin drop-in replacement to quartz-based VCXO                     Video, 3G/HD-SDI, FPGA, broadband and networking

  Frequency stability as tight as ±10 ppm

  Widest pull range options from ±25 ppm to ±1600 ppm

  Industrial or extended commercial temperature range

  Superior pull range linearity of ≤1%, 10 times better than quartz

  LVCMOS/LVTTL compatible output

  Four industry-standard packages: 2.5 mm x 2.0 mm (4-pin),
   3.2 mm x 2.5mm (4-pin), 5.0 mm x 3.2 mm (6-pin), 7.0 mm x 5.0 mm
   (6-pin)

  Instant samples with Time Machine II and field programmable
   oscillators

  RoHS and REACH compliant, Pb-free, Halogen-free and
   Antimony-free

Electrical Specifications
Table 1. Electrical Characteristics[1, 2, 3]

            Parameter              Symbol   Min.        Typ.            Max.        Unit                       Condition

                                                                   Frequency Range

Output Frequency Range             f        80.000001         –         220         MHz

                                                        Frequency Stability and Aging

Frequency Stability                F_stab   -10               –         +10         ppm   Inclusive of Initial tolerance[4] at 25°C, and variation over

                                            -25               –         +25         ppm   temperature, rated supply voltage and load.

                                            -50               –         +50         ppm

Aging                              F_aging  -5                –         +5          ppm   10 years, 25°C

Operating Temperature Range        T_use    -20               –         +70         °C    Extended Commercial

                                            -40               –         +85         °C    Industrial

                                                 Supply Voltage and Current Consumption

Supply Voltage                     Vdd      1.71              1.8       1.89        V     Additional supply voltages between 2.5V and 3.3V can be

                                            2.25              2.5       2.75        V     supported. Contact SiTime for additional information.

                                            2.52              2.8       3.08        V

                                            2.97              3.3       3.63        V

Current Consumption                Idd        –               34        36          mA    No load condition, f = 100 MHz, Vdd = 2.5V, 2.8V or 3.3V

                                              –               30        33          mA    No load condition, f = 100 MHz, Vdd = 1.8V

Standby Current                    I_std      –               –         70          A    Vdd = 2.5V, 2.8V, 3.3V, ST = GND, output is Weakly Pulled Down

                                              –               –         10          A    Vdd = 1.8V, ST = GND, output is Weakly Pulled Down

                                                              VCXO Characteristics

Pull Range[5, 6]                   PR       ±25, ±50, ±100, ±150, ±200,             ppm   See the Absolute Pull Range and APR table on page 8

                                                  ±400, ±800, ±1600

Upper Control Voltage              VC_U     1.7               –         –           V     Vdd = 1.8V, Voltage at which maximum deviation is guaranteed.

                                            2.4               –         –           V     Vdd = 2.5V, Voltage at which maximum deviation is guaranteed.

                                            2.7               –         –           V     Vdd = 2.8V, Voltage at which maximum deviation is guaranteed.

                                            3.2               –         –           V     Vdd = 3.3V, Voltage at which maximum deviation is guaranteed.

Lower Control Voltage              VC_L       –               –         0.1         V     Voltage at which minimum deviation is guaranteed.

Control Voltage Input Impedance    Z_in     100               –         –           kΩ

Control Voltage Input Capacitance  C_in       –               5         –           pF

Linearity                          Lin        –               0.1       1           %

Frequency Change Polarity          –                    Positive slope              –

Control Voltage Bandwidth (-3dB)   V_BW       –               8         –           kHz   Contact SiTime for 16 kHz and other high bandwidth options

SiTime Corporation                          990 Almanor Avenue, Sunnyvale, CA 94085                   (408) 328-4400                   www.sitime.com

Rev. 1.01                                                                                                                 Revised January 8, 2015
SiT3809

80 MHz to 220 MHz MEMS VCXO

                                                                                                                                      TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Electrical Specifications (continued)
Table 1. Electrical Characteristics[1, 2, 3]

              Parameter    Symbol                Min.  Typ.                Max.         Unit                                          Condition

                                                       LVCMOS Output Characteristics

Duty Cycle                 DC                    45    –                   55                     %   f <= 165 MHz, all Vdds. Refer to Note 11 for definition of Duty Cycle.

                                                 40    –                   60                     %   f > 165 MHz, all Vdds. Refer to Note 11 for definition of Duty Cycle.

Rise/Fall Time             Tr, Tf                –     1.5                 2                      ns  Vdd = 1.8V, 2.5V, 2.8V or 3.3V, 10% - 90% Vdd level

Output High Voltage        VOH                   90%   –                   –            Vdd           IOH = -7 mA (Vdd = 3.0V or 3.3V)

                                                                                                      IOH = -4 mA (Vdd = 2.8V or 2.5V)

                                                                                                      IOH = -2 mA (Vdd = 1.8V)

Output Low Voltage         VOL                   –     –                   10%          Vdd           IOL = 7 mA (Vdd = 3.0V or 3.3V)

                                                                                                      IOL = 4 mA (Vdd = 2.8V or 2.5V)

                                                                                                      IOL = 2 mA (Vdd = 1.8V)

                                                                           Input Characteristics

Input Pull-up Impedance    Z_in                  –     100                 250                    kΩ  For the OE/ST pin for 6-pin devices

Input Capacitance          C_in                  –     5                   –                      pF  For the OE/ST pin for 6-pin devices

                                                       Startup and Resume Timing

Startup Time               T_start               –     –                   10                     ms  See Figure 7 for startup resume timing diagram

OE Enable/Disable Time     T_oe                  –     –                   115                    ns  f = 80.000001 MHz, all Vdds. For other freq, T_oe = 100                        ns  +  3

                                                                                                      clock periods

Resume Time                T_resume              –     7                   10                     ms  See Figure 8 for resume timing diagram

                                                                           Jitter

RMS Period Jitter          T_jitt                –     1.5                 2                      ps  f = 156.25 MHz, Vdd = 2.5V, 2.8V or 3.3V

                                                 –     2                   3                      ps  f = 156.25 MHz, Vdd = 1.8V

RMS Phase Jitter (random)  T_phj                 –     0.5                 1                      ps  f = 156.25 MHz, Integration bandwidth = 12 kHz to 20 MHz

Notes:

1. All electrical specifications in the above table are specified with 15 pF output load and for all Vdd(s) unless otherwise stated.

2. The typical value of any parameter in the Electrical Characteristics table is specified for the nominal value of the highest voltage option for that parameter and at
25°C temperature.

3. All max and min specifications are guaranteed across rated voltage variations and operating temperature ranges, unless specified otherwise

4. Initial tolerance is measured at Vin = Vdd/2

5. Absolute Pull Range (APR) is defined as the guaranteed pull range over temperature and voltage.

6. APR = pull range (PR) - frequency stability (F_stab) - Aging (F_aging)

Rev. 1.01                                                                  Page 2 of 9                                                                www.sitime.com
SiT3809

80 MHz to 220 MHz MEMS VCXO

                                                                                                         TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Table 2. Pin          Description. 4-Pin Configuration

(For 2.5 x 2.0  mm and 3.2 x 2.5 mm packages)                                                                         Top View

Pin                   Symbol                                 Functionality

     1                VIN     Input       0-Vdd: produces voltage dependent      frequency  change       VIN       1                    4  VDD

     2                GND     Power       Electrical ground

     3                CLK     Power       Power supply voltage

     4                VDD     Input       Oscillator output power[7]                                                                       CLK
                              Power                                                                      GND
                                                                                                                   2                    3

Note:

7. A capacitor value of 0.1 µF between VDD and GND is recommended.                                                    Figure 1.

Table 3. Pin Description. 6-Pin Configuration

(For 5.0 x 3.2 mm and 7.0 x 5.0 mm packages)

Pin                   Symbol                                 Functionality

     1                VIN     Input       0-Vdd: produces voltage dependent frequency change                          Top View

                              No          H or L or Open: No effect on output frequency or other device
                              Connect     functions

     2          NC/OE/ ST     Output      H or Open[8]: specified frequency output                       VIN       1                    6  VDD
                              Enable
                                          L: output is high

                              Standby     H or Open[8]: specified frequency output                       NC/OE/ST  2                    5  NC

                                          L: output is low (weak pull down)[9]. Oscillation stops

     3                GND     Power       Electrical ground                                              GND       3                    4  CLK

     4                CLK     Output      Oscillator output

     5                NC      No          H or L or Open: No effect on output frequency or other device
                              Connect     functions
                                                                                                                      Figure 2.
                                          Power supply voltage[10]
     6                VDD     Power

Notes:

8. In OE or ST mode, a pull-up resistor of 10 kΩ or less is recommended if pin 2 in the 6-pin package is not externally driven. If pin 2 needs to be left floating,  use
       the NC option

9. Typical value of the weak pull-down impedance is 5 mΩ

10. A capacitor value of 0.1 µF between VDD and GND is recommended.

Table 4. Absolute Maximum Limits

Attempted operation outside the absolute maximum ratings may cause permanent damage to the part.                                Actual  performance                  of

the IC is only guaranteed within the operational specifications, not at absolute maximum ratings.

                              Parameter                                                            Min.  Max.                              Unit

Storage Temperature                                                                                -65   150                               °C

VDD                                                                                                -0.5  4                                 V

Electrostatic Discharge                                                                            –     2000                              V

Soldering Temperature (follow standard Pb free soldering guidelines)                               –     260                               °C

Table      5. Thermal      Consideration

                              JA, 4 Layer   Board           JA, 2 Layer Board             JC, Bottom
           Parameter                 (°C/W)                         (°C/W)                  (°C/W)

               7050                    191                            263                          30

               5032                      97                           199                          24

               3225                    109                            212                          27

               2520                    117                            222                          26

Table 6. Environmental Compliance

                              Parameter                                                                  Condition/Test Method

Mechanical Shock                                                             MIL-STD-883F, Method 2002

Mechanical Vibration                                                         MIL-STD-883F, Method 2007

Temperature Cycle                                                            JESD22, Method A104

Solderability                                                                MIL-STD-883F, Method 2003

Moisture Sensitivity Level                                                   MSL1 @ 260°C

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SiT3809

80 MHz to 220 MHz MEMS VCXO

                                                                                                                                                TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Phase Noise Plot

                                                 SiT3809, 100MHz, Pull range ±100ppm, 3.3V, LVCMOS output

                                                 -80

                                                 -90

                           Phase Noise (dBc/Hz)  -100     Integrated Random Phase Jitter (RMS, 12kHz - 20MHz): 0.51 ps

                                                 -110

                                                 -120

                                                 -130

                                                 -140

                                                 -150

                                                 -161003          104                        105              106                      107

                                                                           Offset Frequency (Hz)

                                                                           Figure 3. Phase Noise

Test       Circuit  and    Waveform

                                                 Vdd      Vout             Test                                                                      Vout             Test

                                                                           Point                                                                                      Point

                                                 4        3                                                                            6        5    4

        Power                                                                                         Power

        Supply      0.1µF                                                  15pF                       Supply             0.1µF                               15pF

                                                 1        2                (including probe                                            1        2    3       (including probe

                                                                           and fixture                                                                       and fixture

                                                                           capacitance)                                                                      capacitance)

           OE/ST Function                                                                                     OE/ST Function

                Vc                                                                                                Vc                            Vdd

                Figure 4.  Test Circuit                   (4-Pin  Device)                                         Figure 5.     Test Circuit         (6-Pin  Device)

                                                                  tr                                          tf

                                                                  90% Vdd

                                                                  50%

                                                                  10% Vdd

                                                                                         High Pulse           Low Pulse

                                                                                             (TH)             (TL)

                                                                                                      Period

                                                                                 Figure 6. Waveform

Notes:

11. Duty Cycle is computed as Duty Cycle = TH/Period.

12. SiT3809 supports the configurable duty cycle feature. For              custom duty cycle at any given frequency,          contact  SiTime.

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Timing Diagram

           80% Vdd, 2.5/2.8/3.3V devices  Vdd                                                                    Vdd

           80% Vdd, 1.8V devices

                                                                                        50% Vdd

           Pin 4 Voltage                       T_start        No Glitch                 ST Voltage               T_resume

                                                        during start up

           CLK Output                                                                   CLK Output

                       T_start: Time to start from power-off                                                T_resume: Time to resume  from ST

           Figure 7. Startup Timing (OE/ST                    Mode)                     Figure 8. Standby Resume Timing               (ST Mode     Only)

                                               u

                                          Vdd                                                               Vdd

           50% Vdd                                                                      OE Voltage

           OE Voltage                     T_oe                                                                        50% Vdd

                                                                                                                      T_oe

           CLK Output                                                                   CLK Output

                                                                                                                                               HZ

                       T_oe: Time to re-enable the clock output                         T_oe: Time to put the output in High Z mode

           Figure 9. OE Enable Timing (OE Mode Only)                                    Figure 10. OE Disable Timing (OE Mode Only)

Notes:

13. SiT3809 supports “no runt” pulses and “no glitch” output during startup or resume.

14. SiT3809 supports gated output which is accurate within rated frequency stability from the first cycle.

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Instant Samples with Time Machine and                          For more information regarding SiTime’s field programmable

Field Programmable Oscillators                                 solutions,      visit  http://www.sitime.com/time-machine                 and

SiTime supports a field programmable version of the SiT3809    http://www.sitime.com/fp-devices.

MEMS VCXO for fast prototyping and real time customization     SiT3809     is  typically  factory-programmed  per  customer

of features. The field programmable devices (FP devices) are   ordering codes for volume delivery.

available for all four standard SiT3809 package sizes and can

be configured to one’s exact specification using the Time

Machine II, an USB powered MEMS oscillator programmer.

Customizable Features of the SiT3809 FP Devices Include

• Any frequency between 80.000001 MHz to 220 MHz

• Three frequency stability options: ±10 ppm, ±25 ppm,
±50 ppm

• Two operating temperatures: -20 to 70°C or -40 to 85°C

• Four supply voltage options: 1.8V, 2.5V, 2.8V, and 3.3V

• Eight pull range options: ±25 ppm, ±50 ppm, ±100 ppm,

±150 ppm, ±200 ppm, ±400 ppm, ±800 ppm, ±1600 ppm

Rev. 1.01                                                  Page 6 of 9                                        www.sitime.com
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Dimensions and Patterns

                       Package Size – Dimensions (Unit: mm)[15]                                                                                          Recommended           Land Pattern (Unit: mm)

2.7 x 2.4 x 0.75 mm (100% compatible with 2.5 x 2. 0 mm footprint)

                            2.7 ± 0.05                                                   1.00                                                                                  1.9

                                                      2.4 ± 0.05  1.25                                      0.50

                       YXXXX                                                                                                                                    1.5

                                                                                         0.85                                                                                                  1.0

                                                      0.75        ±     0.05

                                                                                                                                                                                     1.1

3.2    x  2.5  x   0.75 mm

                       3.2 ±     0.05                                                        2.1                                                                               2.2

                   #4                   #3                              #3                              #4

                                            2.5 ± 0.05            0.9                                                                                          1.9

                   YXXXX                                                                                          0.7

                   #1                   #2                              #2                              #1                                                                                     1.2

                                                                        0.75 ± 0.05                    0.9

                                                                                                                                                                                          1.4

5.0    x  3.2  x 0.75 mm

                   #6   #5       #4                                                      #4    #5           #6

                                                                  1.20

               YXXXX

                   #1   #2       #3                                                  #3        #2       #1

                                            0.75±0.05

7.0    x  5.0x 0.90 mm

                       7.0±0.10                                                                   5.08                                                                         5.08

               #6      #5        #4                                                  #4            #5                  #6

                                            5.0±0.10  2.60                                                                 1.10

               YXXXX                                                                                                                                     3.80

               #1      #2        #3                                                  #3           #2              #1                                                                                     1.60

                                                                                                                  1.40

                                                      ±0.10                                                                                                                                    1.60

                                                      0.90

Note:

15.Top marking: Y denotes manufacturing                                 origin and           XXXX       denotes manufacturing         lot  number.  The  value  of  “Y”  will  depend on  the  assembly  location of the device.

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Ordering Information

                                                SiT3809AC - 2 2 -33EH-125.123456D

                                                                                                            Packing Method

                           Part Family                                                                      “T”: 12 mm Tape & Reel, 3ku reel

                           “SiT3809”                                                                        “Y”: 12 mm Tape & Reel, 1ku reel

                                                                                                            “D”: 8 mm Tape & Reel, 3ku reel

                           Revision Letter                                                                  “E”: 8 mm Tape & Reel, 1ku reel

                                                                                                            Blank for Bulk

                           “A” is the revision

                                                                                                            Frequency

                           Temperature Range                                                                80.000001 to 220 MHz

                           “C” Commercial, -20 to 70ºC                                                      Pull Range Options

                           “I”      Industrial, -40 to 85ºC                                                 “M” for ±25 ppm

                                                                                                            “B” for ±50 ppm

                                                                                                            “E” for ±100 ppm

                           Output Drive Strength[16]                                                        “G” for ±150 ppm

                           “-” Default below the line                                                       “H” for ±200 ppm

                                                                                                            “X” for ±400 ppm

                                                                                                            “Y” for ±800 ppm

                           Package                                                                          “Z” for ±1600 ppm

                           “G”      2.5 x 2.0 mm x mm                                                       Feature Pin

                           “2”      4-pin, 3.2 x 2.5 mm x mm                                                “N” for No Connect in 6-pin devices,

                           “C”      6-pin, 5.0 x 3.2 mm x mm                                                      Default value in 4-pin device

                           “D”      6-pin, 7.0 x 5.0 mm x mm                                                “E” for Output Enable (6-pin only)

                                                                                                            “S” for Standby (6-pin only)

                           Frequency Stability                                                              Supply Voltage

                           “F” for ±10 ppm                                                                  “18” for 1.8 V ±5%

                           “2” for ±25 ppm                                                                  “25” for 2.5 V ±10%

                           “3” for ±50 ppm                                                                  “28” for 2.8 V ±10%

                                                                                                            “33” for 3.3 V ±10%

Note:

16.  Contact  SiTime  for  different drive strength to drive multiple  loads  or  to  reduce  EMI.

Table 7. APR Definition

Absolute pull range (APR) = Norminal   pull  range (PR)      -  frequency stability (F_stab)  -  Aging (F_aging)

                                                                   Frequency Stability

       Nominal Pull Range                    ± 10                      ± 25                         ± 50

                                                                       APR (PPM)

              ± 25                           ± 10                             –                     –

              ± 50                           ± 35                      ± 20                         –

              ± 100                          ± 85                      ± 70                         ± 45

              ± 150                          ± 135                     ± 120                        ± 95

              ± 200                          ± 185                     ± 170                        ± 145

              ± 400                          ± 385                     ± 370                        ± 345

              ± 800                          ± 785                     ± 770                        ± 745

              ± 1600                         ± 1585                    ± 1570                       ± 1545

Table 8. Ordering Codes for Supported Tape                             &          Reel  Packing     Method[17]

     Device Size           12 mm T&R (3ku)         12 mm T&R (1ku)                8 mm  T&R (3ku)           8 mm T&R 1ku)

     2.5 x 2.0 mm                   –                           –                       D                         E

     3.2 x 2.5 mm                   –                           –                       D                         E

     5.0 x 3.2 mm                   T                           Y                       –                         –

     7.0 x 5.0 mm                   T                           Y                       –                         –

Note:

17. “–” indicates “not available.”

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SiT3809

80 MHz to 220 MHz MEMS VCXO

                                                                                                                                            TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Table 9. Additional Information

Document                       Description                                                                      Download Link

Manufacturing      Tape & Reel dimension,             http://www.sitime.com/component/docman/doc_download/85-manufaturing-notes-for-sitime-oscillators
Notes
                   reflow profile and other

                   manufacturing related info

Qualification      RoHS report, reliability reports,  http://www.sitime.com/support/quality-and-reliability
Reports
                   composition reports

Performance        Additional performance data        http://www.sitime.com/support/performance-measurement-report
Reports
                   such as phase noise, current

                   consumption and jitter for

                   selected frequencies

Termination        Termination design                 http://www.sitime.com/support/application-notes
Techniques
                   recommendations

Layout Techniques  Layout recommendations             http://www.sitime.com/support/application-notes

VCXO               Definition of key VCXO             http://www.sitime.com/support2/documents/AN10020_VCXO_SpecDefinitions_rev1.pdf
Specifications
                   specifications such as

                   APR and Kv

VCXO in PLL        Selection of VCXO parameters       http://www.sitime.com/support2/documents/AN10021_VCXO_PLL_Design_Guidelines_1v0.pdf
Design
                   and trade-offs in PLL designs

Revision History

Table 10. Datasheet Version and Change Log

Version            Release Date     Change Summary

0.6                1/24/2013        Preliminary

1.0                3/18/14             •    Preliminary removed from title

                                       •    Updated features and application

                                       •    Updated electrical specifications table

                                       •    Updated figure 4,

                                       •    Added new 6-pin device for figure 5

                                       •    Updated timing diagrams

                                       •    Updated ordering information drawing

                                       •    Updated APR table

                                       •    Updated ordering codes for tape and reel table

                                       •    Reformatted additional information table columns

1.01               1/8/15              •    Corrected CLK and VDD functionality description                 in  Table  2

                                       •    Revised VIN functionality description in Table 3

© SiTime Corporation 2015. The information contained herein is subject to change at any time without notice. SiTime assumes no responsibility or liability for any loss, damage or defect of a

Product which is caused in whole or in part by (i) use of any circuitry other than circuitry embodied in a SiTime product, (ii) misuse or abuse including static discharge, neglect or accident, (iii)

unauthorized modification or repairs which have been soldered or altered during assembly and are not capable of being tested by SiTime under its normal test conditions, or (iv) improper

installation, storage, handling, warehousing or transportation, or (v) being subjected to unusual physical, thermal, or electrical stress.

Disclaimer:  SiTime makes no warranty of any kind, express or implied, with regard to this material, and specifically disclaims any and all express or implied warranties, either in fact or by

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SiTime are not suitable or intended to be used in a life support application or component, to operate nuclear facilities, or in other mission critical applications where human life may be involved

or at stake. All sales are made conditioned upon compliance with the critical uses policy set forth below.

CRITICAL USE EXCLUSION POLICY

BUYER AGREES NOT TO USE SITIME'S PRODUCTS FOR ANY APPLICATION OR IN ANY COMPONENTS USED IN LIFE SUPPORT DEVICES OR TO OPERATE NUCLEAR FACILITIES

OR FOR USE IN OTHER MISSION-CRITICAL APPLICATIONS OR COMPONENTS WHERE HUMAN LIFE OR PROPERTY MAY BE AT STAKE.

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Rev. 1.01                                                            Page 9 of 9                                                            www.sitime.com
                                                                                                           TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

                    Supplemental  Information

The Supplemental Information section is not part of the datasheet and is for informational purposes only.

SiTime Corporation  990 Almanor Avenue, Sunnyvale, CA 94085                                                (408) 328-4400  www.sitime.com
                                                                                   TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Silicon                                   MEMS  Outperforms                        Quartz

SiTime Corporation                        990 Almanor Avenue, Sunnyvale, CA 94085  (408) 328-4400  www.sitime.com

Silicon MEMS Outperforms Quartz Rev. 1.1                                                           Revised October 5, 2013
Silicon MEMS Outperforms Quartz

                                                                                                                                                                          TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Best Reliability                                                                            Best Electro Magnetic Susceptibility (EMS)

Silicon is inherently more reliable than quartz. Unlike quartz                              SiTime’s oscillators in plastic packages are up to 54 times

suppliers, SiTime has in-house MEMS and analog CMOS                                         more immune to external electromagnetic fields than quartz

expertise, which allows SiTime to develop the most reliable                                 oscillators as shown in Figure 3.

products.              Figure   1      shows       a   comparison         with      quartz  Why is SiTime Best in Class:

technology.

Why is SiTime Best in Class:                                                                • Internal differential architecture for best common mode

                                                                                            noise rejection

• SiTime’s MEMS resonators are vacuum sealed using an                                       • Electrostatically driven MEMS resonator is more immune

advanced EpiSeal™ process, which eliminates foreign par-                                    to EMS

ticles and improves long term aging and reliability

• World-class MEMS and CMOS design expertise

                          Mean Time Between Failure (Million Hours)                                                                                                 SiTime vs Quartz

                                                                                                                         - 30                           Electro Magnetic Susceptibility (EMS)

              SiTime                                                           500                                                                      - 39  - 40        - 42  - 43

                                                                                            (dB)                         - 40                                                          - 45

IDT (Fox)                  38                                                                                            - 50

                                                             SiTime                         Average Spurs

              Epson        28                                20X Better                                                  - 60                                                                        SiTime

                                                                                                                                                                                                     54X Better

                  TXC      16                                                                                            - 70                                                                        - 73

Pericom                    14                                                                                            - 80

                                                                                                                         - 90

                       0               200                   400                     600                                                            Kyocera   Epson       TXC   CW     SiLabs        SiTime

                       Figure 1. Reliability Comparison[1]                                                             Figure 3. Electro Magnetic Susceptibility (EMS)[3]

Best Aging                                                                                  Best Power Supply Noise Rejection

Unlike            quartz,  MEMS        oscillators     have  excellent         long  term   SiTime’s MEMS oscillators are more resilient against noise on

aging performance which is why every new SiTime product                                     the power supply. A comparison is shown in Figure 4.

specifies 10-year aging. A comparison is shown in Figure 2.                                 Why is SiTime Best in Class:

Why is SiTime Best in Class:                                                                • On-chip regulators and internal differential architecture for

• SiTime’s MEMS resonators are vacuum sealed using an                                       common mode noise rejection

advanced EpiSeal process, which eliminates foreign parti-                                   • Best analog CMOS design expertise

cles and improves long term aging and reliability

• Inherently better immunity of electrostatically driven

MEMS resonator

                           SiTime MEMS vs. Quartz Aging                                     mVp-p                                                             Power Supply Noise Rejection

                           SiTime MEMS Oscillator      Quartz Oscillator                                                                       5.0            SiTIme      NDK   Epson  Kyocera

              10                                                                            Integrated Phase Jitter per

              8                                                           8.0                                          Injected Noise (ps/mv)  4.0

Aging (±PPM)                                SiTime                                                                                             3.0

              6                             2X Better

                                                                                                                                               2.0

              4                        3.0                   3.5

                                                                                                                                               1.0                                     SiTSimiTeime

                                                                                                                                                                                       3X Better

              2            1.5

                                                                                            Additive                                           0.0

              0                                                                                                                                     10               100        1,000                10,000

                               1-Year                        10-Year                                                                                          Power Supply Noise Frequency (kHz)

                           Figure 2. Aging Comparison[2]                                                                                       Figure         4. Power Supply Noise Rejection[4]

Silicon MEMS Outperforms Quartz Rev. 1.1                                                                                                                                                             www.sitime.com
Silicon MEMS Outperforms Quartz

                                                                                                                                                                TThhee SSmmaarrtt TTiimmiinngg CChhooiiccee

Best Vibration Robustness                                                                         Best Shock Robustness

High-vibration environments are all around us. All electronics,                                   SiTime’s oscillators can withstand at least 50,000 g shock.

from                           handheld    devices  to  enterprise  servers         and  storage  They all maintain their electrical performance in operation

systems are subject to vibration. Figure 5 shows a comparison                                     during shock events. A comparison with quartz devices is

of vibration robustness.                                                                          shown in Figure 6.

Why is SiTime Best in Class:                                                                      Why is SiTime Best in Class:

• The moving mass of SiTime’s MEMS resonators is up to                                            • The moving mass of SiTime’s MEMS resonators is up to

3000 times smaller than quartz                                                                    3000 times smaller than quartz

• Center-anchored MEMS resonator is the most robust                                               • Center-anchored MEMS resonator is the most robust

design                                                                                            design

                                               Vibration Sensitivity vs. Frequency                                                16  Differential XO Shock Robustness - 500 g

                                       SiTime  TXC  Epson  Connor Winfield    Kyocera    SiLabs   Peak Frequency Deviation (PPM)      14.3

Vibration Sensitivity (ppb/g)  100.00                                                                                             14

                                                                                                                                               12.6

                                                                                                                                  12

                               10.00                                                                                              10

                                                                                                                                  8

                                                                                                                                  6                                            SiTime

                               1.00                                 SiTime                                                                                                     Up to 25x

                                                                    Up to 30x                                                     4                    3.9                     Better

                                                                    Better                                                                                      2.9  2.5

                                                                                                                                  2                                                         0.6

                               0.10                                                                                               0

                                       10                  100                           1000                                         Kyocera  Epson   TXC      CW   SiLabs    SiTime
                                                    Vibration Frequency (Hz)

                                       Figure  5.  Vibration Robustness[5]                                                            Figure 6.        Shock    Robustness[6]

Notes:

1. Data Source: Reliability documents of named companies.

2. Data source: SiTime and quartz oscillator devices datasheets.

3. Test conditions for Electro Magnetic Susceptibility (EMS):

• According to IEC EN61000-4.3 (Electromagnetic compatibility standard)

• Field strength: 3V/m

• Radiated signal modulation: AM 1 kHz at 80% depth

• Carrier frequency scan: 80 MHz – 1 GHz in 1% steps

• Antenna polarization: Vertical

• DUT position: Center aligned to antenna

Devices used in this test:

SiTime, SiT9120AC-1D2-33E156.250000 - MEMS based - 156.25 MHz

Epson, EG-2102CA 156.2500M-PHPAL3 - SAW based - 156.25 MHz

TXC, BB-156.250MBE-T - 3rd Overtone quartz based - 156.25 MHz

Kyocera, KC7050T156.250P30E00 - SAW based - 156.25 MHz

Connor Winfield (CW), P123-156.25M - 3rd overtone quartz based - 156.25 MHz

SiLabs, Si590AB-BDG - 3rd overtone quartz based - 156.25 MHz

4. 50 mV pk-pk Sinusoidal voltage.

Devices used in this test:

SiTime, SiT8208AI-33-33E-25.000000, MEMS based - 25 MHz

NDK, NZ2523SB-25.6M - quartz based - 25.6 MHz

Kyocera, KC2016B25M0C1GE00 - quartz based - 25 MHz

Epson, SG-310SCF-25M0-MB3 - quartz based - 25 MHz

5. Devices used in this test: same as EMS test stated in Note 3.

6. Test conditions for shock test:

• MIL-STD-883F Method 2002

• Condition A: half sine wave shock pulse, 500-g, 1ms

• Continuous frequency measurement in 100 μs gate time for 10 seconds

Devices used in this test: same as EMS test stated in Note 3

7. Additional data, including setup and detailed results, is available upon request to qualified                                  customers.   Please  contact  productsupport@sitime.com.

Silicon MEMS Outperforms Quartz Rev. 1.1                                                                                                                                       www.sitime.com
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         EMI                 Termination recommendations                    Shock and vibration performance           Other

If “Other,” please specify:

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