ปัจจุบัน ออสซิลเลเตอร์แบบคริสตัลควอตซ์ เช่น TCXO (Temperature-Compensated Crystal Oscillator) เป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณนาฬิกาที่นิยมใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยต้นทุนที่ไม่แพงและขนาดที่ค่อนข้างเล็ก อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก ออสซิลเลเตอร์เหล่านี้ยังมีข้อจำกัดด้านขนาด โดยเฉพาะ OCXO (Oven-Controlled Crystal Oscillator) ที่มีความแม่นยำสูงถึงระดับ Sub-1 ppb แต่มีขนาดใหญ่ เช่นรุ่น OX-171 ที่มีขนาด 28×38 มม.
เพื่อแก้ไขข้อจำกัดนี้ โครงการ DARPA H6 ได้สนับสนุนการพัฒนาโซลูชัน MEMS ที่ใช้ซิลิคอนเจือสาร ซึ่งแสดงประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกับออสซิลเลเตอร์ควอตซ์ที่ดีที่สุด โดย [Everestus Ezike] และทีมงานได้พัฒนาโซลูชันที่เสถียรถึง ±25 ppb ตลอดแปดชั่วโมง ซึ่งดีกว่า TCXO ทั่วไปอย่าง Microchip MX-503 ที่มีความเสถียร ±30 ppb
ยิ่งไปกว่านั้น [Yutao Xu] และทีมงานยังประสบความสำเร็จในการพัฒนา MEMS ซิลิคอนในรูปแบบ OCXO ที่มีความเสถียรสูงถึง ±14 ppb ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ทัดเทียมกับออสซิลเลเตอร์ควอตซ์แบบ OCXO ที่ดีที่สุด แต่ใช้พื้นที่เพียงเศษส่วนเท่านั้น แม้ว่าเทคโนโลยี MEMS จะยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและอาจเข้ามาแข่งขันกับ OCXO แบบดั้งเดิมในอนาคต แต่การกล่าวอ้างว่าสามารถแข่งขันกับนาฬิกาอะตอมิกได้นั้นอาจเป็นเรื่องที่เกินจริงไปมาก
🏷️ หมวดหมู่: clock hacks, Parts, MEMS, ocxo, TCXO
🔗 อ่านบทความฉบับเต็ม: hackaday
