Wireless communications in der Elektronik-Industrie

PRODUKTINNOVATION

Epson Toyocom - frequenzstabile TCXO

Quarzoszillator für Hochpräzisions-GPS-Anwendungen

Epson Toyocom hat die Entwicklung eines neuen, kleineren, frequenzstabilen TCXO (temperature-compensated crystal oscillator, Quarzoszillator mit Temperaturausgleich) angekündigt, dessen Frequenzstabilität selbst anspruchsvollen GPS-Anwendungen genügt. Der neue Oszillator, TG-5025BA, sitzt in einem 2016-Gehäuse (tatsächliche Abmessungen 2,1 mm × 1,7 mm), das zu den kleinsten Gehäusegruppen der Welt zählt.

Der Markt für GPS-Funktionalität (global positioning system) in mobilen Anwendungen ist in den letzten Jahren erheblich gewachsen. Der Anteil von Mobiltelefonen mit eingebauter GPS-Funktion steigt weltweit, z.B. um die Position eines Mobiltelefons im Falle eines Notrufes genau bestimmen zu können. Das Wachstum des Marktes für persönliche Navigationsgeräte (PND, personal navigation devices) und andere Navigationssysteme treibt außerdem die Nachfrage nach frequenzstabilen TCXOs, die von wesentlicher Bedeutung für eine genaue Positionierung sind. Mobile GPS-Geräte wie diese werden immer mehr Funktionen in immer kleineren Gehäusen anbieten. Es wird erwartet dass dieser Trend die Nachfrage nach hochstabilen TCXOs, speziell kleiner Bauformen, weiter erhöhen wird.

Epson Toyocom wird diesen Anforderungen und Trends des GPS-Marktes gerecht, durch seinen TG-5005CG, einen TCXO, der mit einem Photo-AT-Chip ausgerüstet ist. Obwohl der TG-5005CG eine hohe Stabilität (0,5 × 10-6) in einem Gehäuse von 2,5 mm × 2,0 mm bietet, sucht der Markt bereits nach noch kleineren Bauformen. Epson Toyocom ist gut positioniert, die noch extremeren Größenanforderungen durch die kommerzielle Entwicklung des TG-5025BA zu erfüllen, einem TCXO im Formfaktor 2016, der hervorragende Frequenzstabilität bietet, obwohl er in der kleinsten Gehäuse-Kategorie der Welt assembliert ist.

Der TG-5025BA ist mit einem Photo-AT-Chip ausgerüstet, einem sehr kleinen Quarzchip, der unter Verwendung der einzigartigen QMEMS(*1)-Technologie von Epson Toyocom mit Hilfe von Mikrofabrikationsprozessen hergestellt wird. Zusätzlich zu der minimalen Varianz seiner Charakteristika, verspricht der neue Oszillator hohe Zuverlässigkeit dank der Verwendung von internem Drahtbonden und der originären NPO (New Platform Oscillator) Struktur von Epson Toyocom. In der NPO-Struktur wird der, in ein Keramikgehäuse eingebettete, Quarzchip, zusammen mit einer Oszillationsschaltung in einem Plastik-Formgehäuse versiegelt. Diese Struktur reduziert die Frequenztoleranz, verursacht durch Änderungen der Umgebungstemperatur. Die IC-Design-Technologie von Epson Toyocom bietet weitere Vorteile für den TG-5025BA, z. B. einen präzisen Temperaturausgleich und geringen Stromverbrauch, durch Betrieb bei Spannungen ab 1,68 V, sowie einen großen Ausgangsfrequenzbereich (13-52 MHz).

Epson Toyocom hat erfolgreich alle wesentlichen Technologien zur Entwicklung und Herstellung von Quarzen und Taktgebern kombiniert: überlegene Technologien zur Herstellung von Quarzchips, Integration und Schaltungsdesign. Das Ergebnis ist ein kleiner, stabiler TCXO, für den GPS-Einsatz. Der TG-5025BA verfügt über einen um 36 % kleineren Formfaktor und ein um 43 % kleineres Volumen als sein Vorgänger (TCXO im 2520 Gehäuse). Trotz seiner Größe weist er einen Frequenz-Temperatur-Koeffizienten (ein Indikator für die Frequenzstabilität über den Betriebstemperaturbereich) von 0,5 × 10-6 auf, einem Wert, der dem eines TCXO mit konventionellem Formfaktor ebenbürtig ist. Als Krönung ist der TG-5025BA auch noch sparsam beim Stromverbrauch, indem er ca. 30 % weniger Strom benötigt als sein Vorgänger.

Epson Toyocom plant, seine Familie von Ultramini-2016-TCXO’s weiter auszubauen und sogar noch kleinere, hochstabile TCXOs zu entwickeln, um die aufkommende Nachfrage am GPS-Markt zu befriedigen, wo die Endprodukte immer kleiner, und die Dichten der Baugruppen immer größer werden.