亲测好用！工业宽温场景首选的MEMS晶振SiT8920踩坑指南

最近在做一款野外油气监测的工业设备，要求工作温度覆盖-40℃~+125℃，之前选的普通石英晶振一到冬天低温或者夏天暴晒的高温就频飘超标，甚至起振失败，换了好几款都不行，最后同事推荐了SiTime的SiT8920宽温MEMS振荡器，调了两个礼拜，踩了几个坑，给大家分享下实测体验。

文件下载：SIT8920AM-11-XXE-50.000000.pdf

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一、核心参数先划重点，为啥我选它？

1. 宽温真的稳：-55℃~+125℃工作范围，我们拿到手拉高低温箱测了全温段，频偏最大才不到18ppm，比标称的±20ppm还留了余量，完全满足工业级、车载甚至部分军工级的温度要求。
2. 频率灵活到离谱：1MHz~110MHz范围内任意频率都能做，精确到6位小数，我这次要的66.66666MHz的非标频率，之前找石英的找了半个月都没货，这个直接用现场编程器烧录，样品当天就能拿到。
3. 功耗对低功耗场景太友好：1.8V供电下典型工作电流才3.4mA，待机模式更是只有0.6uA，我们这种电池供电、定时唤醒的设备用着刚好。
4. 不用改PCB直接替代：2016、2520、3225、5032、7050全系列工业标准封装，pin脚定义和普通有源晶振完全一致，直接替换同封装的石英晶振就行，不用改板省了好多事。

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二、最实用的特色功能：可编程驱动强度，解决了我两个大麻烦

这个功能我之前在石英晶振上从来没见过，真的是解决实际问题的黑科技，能直接配置输出的驱动能力，调整上升沿/下降沿的速度：

1. EMC过不了？调慢边沿就行：我们第一次做辐射发射测试的时候，时钟的3次、5次谐波刚好超标了8dB，后来把驱动强度调慢，上升沿从1ns调到3ns，再测直接降了22dB，刚好过线，不用改PCB加滤波电容，省了一周的整改时间。
2. 后端负载大？调快边沿降jitter：有一款版本我们后端带了3个FPGA的时钟输入，总负载大概45pF，之前用默认驱动的时候上升沿变缓，后端采样的jitter超了10ps，把驱动强度调高，边沿拉回1.8ns，jitter直接降到3ps以内，完美解决。

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三、实际使用踩过的几个坑，大家避避

1. 引脚模式别选错：Pin1有三个模式可选，OE（输出使能）、ST（待机）、NC（悬空），我一开始选了ST模式，但是硬件上Pin1没加上拉，一上电就进待机，后来改了NC模式就没问题了；要是用OE或者ST模式，记得Pin1加个10k的上拉，或者直接选NC模式最省事。
2. 去耦电容一定要靠近引脚：一开始我把0.1uF的去耦电容放了离VDD脚2mm的地方，测jitter的时候比标称值高了2ps，后来改到1mm以内，jitter立马回到标称的1.6ps，别小看这一点，对高速时序要求严的应用影响很大。
3. 高温场景选封装注意热阻：如果长期工作在125℃的环境，尽量选大一点的封装，比如3225的4层板热阻是109℃/W，2016的是152℃/W，大封装结温更低，长期可靠性更好。

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四、和传统石英晶振比，MEMS的优势真的不是吹的

我们特意做了对比测试，同一板子上焊了SiT8920和同参数的工业级石英晶振：

1. 抗振动：10~2000Hz 20g正弦振动，石英的频飘最大到了62ppm，直接超出通讯要求的±50ppm范围，SiT8920最大才1.8ppm，完全不受影响。
2. 抗冲击：做了5000g的半正弦冲击测试，石英的直接停振了2ms，SiT8920完全正常，输出没有任何毛刺和 runt 脉冲。
3. 老化：官方标称10年老化小于1ppm，石英的一般是5ppm以上，我们做了1000小时高温老化，SiT8920的频飘才0.2ppm，石英的已经飘了1.2ppm，长期用的话差距会更大。

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最后总结下，如果你做的是工业宽温、车载、户外或者高振动环境的项目，对频率稳定性、可靠性要求高，或者需要非标频率，这款SiT8920真的可以试试，除了比普通石英晶振贵一点，其他都是优点。

你们有没有用过MEMS晶振？碰到过什么好玩的问题？评论区聊聊~