MEMS発振器

MEMS(Micro Electrical Mechanical System)は、Si基板上に電極とシリコンで生成された振動子で構成されます。振動子にAC電圧を与えることで振動子が共振し、電極にDC電圧を与えることで振動子と電極間の静電容量が変化し機械振動を電気信号に変換します。シリコン上に生成できるために振動子自体を水晶とは違い小さく構成することができます。

MEMSを使用した発振器はFractional-N PLLで要求出力周波数に変換されます。Si-MEMS振動子は20~30ppm/℃と温度による周波数変動が大きいため、温度センサにより振動子の振動を抑制するための電圧調整をおこないます。これにより温度特性を改善することができますが、最近はDeep Dopeによって温度変動の少ないSi振動子も登場しています。

FractionalｰN PLLを使用しているため、小数点分周が発生するPointでのJitterが増えることがPhase Noiseを押し上げる原因となっていますが、最新のDeviceではFractional-N PLLの技術の発展にともない、低Phase Noise品も登場しています。Fractional-N PLLを使用しているため、一つの振動子があればどのような周波数を作ることができます。水晶の様に周波数によって、新たな振動子を作成する必要はなく、内部ROMにProgramを書き込むだけなので、開発時間が大幅に短縮することができます。

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