台湾一个科学家做了一个试验：他请了50名志愿者看房间内一切蓝色的物体30秒。然后请他们闭上眼睛，问他们看到了多少个赤色、绿色和黄色的物体？这下他们都傻眼了，由于他们只专心蓝色的物体，没有注意到其它色彩的物体。
其实，相似的情形在每个人身上简直都会发生，咱们总是习气性地选择性忽视一些事物。发生在电子工程师身上的最新例子便是，CMEMS可编程振荡器凭仗彻底集成的、高牢靠性的CMEMS（CMOS+MEMS）技能，完成了更小尺度、更高牢靠性、更佳抗老化性以及更高集成度和更短交给周期的单晶片（single-die）振荡器处理方案。但是，在由石英晶体（XO）处理方案独占上百年的频率操控和守时产品商场中，工程师的惯性思想使得他们很难将目光从石英晶体振荡器（XO）移向他的小伙伴CMEMS可编程振荡器。
“现在，经过咱们的不断尽力，越来越多的工程师和厂商接受了CMEMS这种时钟产品，咱们本年CMEMS产品的交货量估计会有十分明显的添加。”Silicon Labs（芯科试验室有限公司）在我国的中心代理商世强产品司理Steven Zhang 表明，“咱们等待更多工程师能了解CMEMS可编程振荡器的共同优势，在更多的运用领域能撼动石英晶体振荡器百年‘霸业’。”
频率操控技能的演进
每年30亿美元的频率操控商场现已由石英晶体和根据石英的振荡器占有了几十年，简直一切类型的电子设备都依靠一小片由机器加工的石英岩的作用去生成至少一种或许的操作频率。但是，根据石英的频率操控规划仍有许多约束。例如，他需求更专业化和杂乱出产流程，长的、易改变的交给时刻（几周到几个月）等。
为了战胜石英晶体的这些缺陷，在曩昔的五年里，微机电体系（MEMS）处理方案开端开展。MEMS技能开始源于对更小外形尺度的寻求，现在已呈现出其他明显的优势，包含交给时刻、供给安稳性、产品牢靠性、器材尺度和性价比等，这些优势使根据MEMS的振荡器占有部分根据石英的频率操控商场。如下图1所示为频率操控技能的演进。
图1. 频率操控技能的演进
虽然MEMS谐振器技能现已处理了石英晶体的根本缺陷，但刚刚进入竞赛剧烈的频率操控商场，它也存在一些缺陷。首要，MEMS器材小于石英晶体，所以无法供给更多能量到振荡周期。这意味着，在相同的频率下转化功率低，然后形成信噪比较差。第二，传统的MEMS资料，例如单晶硅、多晶硅，乃至聚硅锗，随温度改变的漂移明显，这会带来信号完好性和热滞问题。
2010年，Silicon Labs经过收买一家名为Silicon Clocks的公司，获得了在大批量出产中把MEMS架构直接构建于规范CMOS晶圆上，完成彻底集成的、高牢靠性的CMEMS技能。“在规范CMOS芯片上集成高精度振荡器的愿望，现已由Silicon Labs公司和他们最新推出的Si50x CMEMS振荡器系列变为实际。”Steven Zhang 表明。
CMEMS技能是频率操控商场的重要技能进步。经过结合MEMS和CMOS两者的最好特性，CMEMS可编程振荡器能够为本钱和功耗受限的嵌入式、工业和消费类电子运用供给最佳的通用型振荡器处理方案。
CMEMS比较XO的优势
比较传统的石英晶体振荡器（XO），Si50x CMEMS可编程振荡器主要有下面这些长处：
1、针对本钱、空间和功耗灵敏型运用的通用振荡器；
2、定制样片交给时刻少于2周；
3、直接替换晶体振荡器 （XO） ；
4、在客户现场运用现场编程器当即定制样片；
5、高安稳性和可预见性供给链；
6、在全温度规模、碰击、轰动等环境下，具有10年的高安稳频率输出；
7、功能与XO比较，在轰动、碰击、温度和老化环境下更牢靠。
传统的石英供给链杂乱、高本钱，且低功率。他们高定制化的制作流程（几周到几个月的交给时刻）不只添加供给链的办理难度，一起还约束参阅振荡器发生的频率规模。跟着核算、通讯和网络设备的数据速率的添加，这种约束对供给高质量高频时钟信号时钟的组成将发生更多压力。CMEMS工艺流程极大简化了供给链。大大缩短交给时刻（小于2周）和从kHz到GHz输出频率的无限可编程性。
图2. CMEMS定制样片交给时刻少于2周
“更好的谐振器等于更好的安稳性，CMEMS技能确保数据手册中的功能具有10年的频率安稳性，包含焊接偏移、负载牵引、VDD改变、运转温度规模、振荡和冲击，并确保操作寿数功能是其他公司XO和MEMS振荡器的10倍。” Steven Zhang说。
Si50x在全温度规模内具有高安稳的频率参阅，传统的MEMS谐振器具有-30-40ppm/°C的频率漂移，而CMEMS频率漂移 《 ±1ppm/°C。与其它处理方案比较，温度安稳性高5-10倍。如下图3所示，运用经典的“魔鬼测验”，包含暴露在骤冷和骤热环境中，Si50x都表现出超卓的频率安稳性。全温度规模内具有更牢靠的一致性作业功能，增强了方针运用的长时间安稳性。
图3. Si50x抗骤冷骤热改变才能
此外，Si50x仍是高安稳和牢靠的振荡器，与同类晶体比较，原子质量小于61000倍，这使它不易受碰击、轰动、加速度和老化影响。
Si50x强势代替传统XO
结合Silicon Labs混合信号的专业知识，CMEMS技能能够选用单一参阅频率生成简直一切频率输出，而且输出频率与大批量出产的晶体振荡器相同安稳，处理了热滞或信号完好性问题，具有高度耐冲击和振荡才能，并具有10年以上的±20ppm频率安稳性确保。CMEMS单芯片振荡器将会成为晶体振荡器的代替处理方案。
Si50x CMEMS 振荡器系列产品包含针对工业、嵌入式和消费电子商场的四种可编程芯片，如下图4所示。每种芯片都可经过网络或现场定制。
图4. Si50x CMEMS 振荡器系列产品概述
“Si501/2/3/4是通用XO代替产品，适用于运用需求：低功耗 （1–8mA）、低频率，LVCMOS时钟 （《100MHz）、小尺度 （2.0×2.5mm）、低本钱 （~$0.50 10K EAU）、高牢靠性（高振荡，高温度）、好的消费/嵌入式颤动功能 （1.1ps RMS 周期颤动）的体系中。” Steven Zhang表明。
