Microelectromechanical system oscillator
માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ ઓસિલેટર (એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર) એ એવા ઉપકરણો છે જે સમયને માપવા માટે અત્યંત સ્થિર સંદર્ભ આવર્તન (ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રણાલીઓને ક્રમબદ્ધ કરવા, ડેટા ટ્રાન્સફરનું સંચાલન કરવા, રેડિયો આવર્તનને વ્યાખ્યાયિત કરવા અને વીતેલા સમયને માપવા માટે વપરાય છે) ઉત્પન્ન કરે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરમાં ઉપયોગમાં લેવાતી મુખ્ય તકનીકો 1960ના દાયકાના મધ્યભાગથી વિકાસમાં છે, પરંતુ 2006થી માત્ર વ્યાપારી કાર્યક્રમો માટે પૂરતા પ્રમાણમાં અદ્યતન છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરમાં એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટરનો સમાવેશ થાય છે, જે સ્થિર આવર્તનને વ્યાખ્યાયિત કરતી માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ રચનાઓ છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઘડિયાળ જનરેટર એ એમ. ઇ. એમ. એસ. સમય ઉપકરણો છે જે એક કરતા વધુ સંદર્ભ આવર્તનની જરૂર હોય તેવી સિસ્ટમો માટે બહુવિધ આઉટપુટ ધરાવે છે. એમઇએમએસ ઓસિલેટર એ જૂના, વધુ સ્થાપિત ક્વાર્ટઝ સ્ફટિક ઓસિલેટરનો માન્ય વિકલ્પ છે, જે કંપન અને યાંત્રિક આંચકા સામે વધુ સારી સ્થિતિસ્થાપકતા અને તાપમાનની વિવિધતાના સંદર્ભમાં વિશ્વસનીયતા પ્રદાન કરે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. સમય ઉપકરણો રેઝોનેટર એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર નાની ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ રચનાઓ છે જે ઉચ્ચ આવર્તન પર કંપન કરે છે. તેનો ઉપયોગ સમય સંદર્ભો, સિગ્નલ ફિલ્ટરિંગ, માસ સેન્સિંગ, બાયોલોજિકલ સેન્સિંગ, મોશન સેન્સિંગ અને અન્ય વૈવિધ્યસભર કાર્યક્રમો માટે થાય છે. આ લેખ આવર્તન અને સમય સંદર્ભોમાં તેમની અરજી સાથે સંબંધિત છે. આવર્તન અને સમય સંદર્ભો માટે, એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ સાથે જોડાયેલા હોય છે, જેને ઘણીવાર સતત ગતિમાં ચલાવવા માટે સસ્ટેનિંગ એમ્પ્લીફાયર્સ કહેવામાં આવે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં આ સર્કિટ રેઝોનેટરની નજીક અને સમાન ભૌતિક પેકેજમાં સ્થિત હોય છે. રેઝોનેટર ચલાવવા ઉપરાંત, આ સર્કિટ ડાઉનસ્ટ્રીમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે આઉટપુટ સંકેતો ઉત્પન્ન કરે છે. ઓસિલેટર પરંપરા અનુસાર, ઓસિલેટર શબ્દ સામાન્ય રીતે ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ્સ (ICs) ને સૂચવે છે જે સિંગલ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સી પૂરી પાડે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરમાં એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર, ટકાઉ એમ્પ્સ અને વધારાની ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો સમાવેશ થાય છે જે તેમની આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીને સેટ અથવા એડજસ્ટ કરે છે. આ સર્કિટમાં ઘણીવાર ફેઝ લોક લૂપ્સ (પી. એલ. એલ.) નો સમાવેશ થાય છે જે અપસ્ટ્રીમ એમ. ઇ. એમ. એસ. સંદર્ભ ફ્રીક્વન્સીઝમાંથી પસંદ કરી શકાય તેવી અથવા પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીઝ ઉત્પન્ન કરે છે. એમઇએમએસ ઓસિલેટર સામાન્ય રીતે 4-અથવા 6-પિન આઇસી તરીકે ઉપલબ્ધ હોય છે જે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (પી. સી. બી.) સોલ્ડર ફૂટપ્રિન્ટ્સને અનુરૂપ હોય છે જે અગાઉ ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર માટે પ્રમાણિત કરવામાં આવ્યા હતા. ઘડિયાળ જનરેટર શબ્દ ઘડિયાળ જનરેટર સામાન્ય રીતે બહુવિધ આઉટપુટ સાથે ટાઇમિંગ IC સૂચવે છે. આ પ્રથાને અનુસરીને, એમ. ઇ. એમ. એસ. ઘડિયાળ જનરેટર એ બહુ-આઉટપુટ એમ. ઇ. એમ. એસ. સમય ઉપકરણો છે. આનો ઉપયોગ જટિલ ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રણાલીઓમાં સમય સંકેતો પૂરા પાડવા માટે થાય છે જેને બહુવિધ આવર્તન અથવા ઘડિયાળના તબક્કાઓની જરૂર હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોટાભાગના કમ્પ્યુટર્સને પ્રોસેસર ટાઈમિંગ, ડિસ્ક I/O, સીરીયલ I/O, વિડિયો જનરેશન, ઇથરનેટ I/O, ઓડિયો રૂપાંતરણ અને અન્ય કાર્યો માટે સ્વતંત્ર ઘડિયાળોની જરૂર પડે છે. ઘડિયાળ જનરેટર સામાન્ય રીતે તેમના ઉપયોગો માટે વિશિષ્ટ હોય છે, જેમાં આવર્તનની સંખ્યા અને પસંદગી, વિવિધ સહાયક સુવિધાઓ અને પેકેજ રૂપરેખાંકનો સામેલ છે. તેઓ ઘણીવાર બહુવિધ ઉત્પાદન આવર્તન અથવા તબક્કાઓ પેદા કરવા માટે બહુવિધ પી. એલ. એલ. નો સમાવેશ કરે છે. વાસ્તવિક સમયની ઘડિયાળો એમ. ઇ. એમ. એસ. વાસ્તવિક સમયની ઘડિયાળો (આર. ટી. સી.) એ આઇ. સી. છે જે દિવસ અને તારીખના સમયને ટ્રેક કરે છે. તેમાં એમઇએમએસ રેઝોનેટર, ટકાઉ એમ્પ્સ અને રજિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે જે સમય સાથે વધે છે, ઉદાહરણ તરીકે દિવસો, કલાકો, મિનિટો અને સેકંડની ગણતરી. તેમાં એલાર્મ આઉટપુટ અને બેટરી વ્યવસ્થાપન જેવા સહાયક કાર્યોનો પણ સમાવેશ થાય છે. વિતેલા સમયનો હિસાબ રાખવા માટે આર. ટી. સી. એ સતત ચાલવું જોઈએ. આ કરવા માટે તેમને કેટલીકવાર નાની બૅટરીઓમાંથી ચલાવવું પડે છે અને તેથી ખૂબ જ નીચા પાવર સ્તરો પર કામ કરવું પડે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે મધ્યમ કદના IC હોય છે, જેમાં પાવર, બેટરી બેકઅપ, ડિજિટલ ઇન્ટરફેસ અને અન્ય વિવિધ કાર્યો માટે 20 પિન હોય છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. સમય ઉપકરણોના ઇતિહાસ પ્રથમ પ્રદર્શન ક્વાર્ટઝ સ્ફટિક ઓસિલેટરની ખામીઓથી પ્રેરિત, સંશોધકો 1965 થી એમ. ઇ. એમ. એસ. માળખાના પ્રતિધ્વનિ ગુણધર્મો વિકસાવી રહ્યા છે. જો કે, તાજેતરમાં સુધી સીલિંગ, પેકેજિંગ અને રેઝોનેટર તત્વોને સમાયોજિત કરવા સંબંધિત વિવિધ ચોકસાઈ, સ્થિરતા અને ઉત્પાદનક્ષમતાના મુદ્દાઓએ ખર્ચ-અસરકારક વ્યાપારી ઉત્પાદનને અટકાવ્યું હતું. પાંચ તકનીકી પડકારોને દૂર કરવાના હતાઃ પ્રથમ પ્રદર્શન સ્થિર અને અનુમાનિત રેઝોનેટર સામગ્રી શોધવી, પૂરતી સ્વચ્છ હર્મેટિક પેકેજિંગ તકનીકો વિકસાવવી, આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીને ટ્રીમિંગ અને વળતર આપવું, રેઝોનેટર તત્વોની ગુણવત્તાના પરિબળમાં વધારો કરવો અને વિવિધ એપ્લિકેશન જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે સિગ્નલની અખંડિતતામાં સુધારો કરવો. પ્રથમ એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર ધાતુના રેઝોનેટર તત્વો સાથે બનાવવામાં આવ્યા હતા. આ રેઝોનેટરની ઓડિયો ફિલ્ટર્સ તરીકે કલ્પના કરવામાં આવી હતી અને તેમાં 500ના મધ્યમ ગુણવત્તાના પરિબળો (ક્યુએસ) અને 1 કિલોહર્ટ્ઝથી 100 કિલોહર્ટ્ઝની આવર્તન હતી. ફિલ્ટરિંગ એપ્લિકેશન્સ, હવે ઉચ્ચ આવર્તન રેડિયો માટે, હજુ પણ મહત્વપૂર્ણ છે અને એમઇએમએસ સંશોધન અને વ્યાપારી ઉત્પાદનો માટે સક્રિય ક્ષેત્ર છે. જો કે, પ્રારંભિક એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટરમાં સમય સંદર્ભો અથવા ઘડિયાળ નિર્માણ માટે ઉપયોગમાં લેવા માટે પૂરતી સ્થિર આવર્તન નહોતી. ધાતુના રેઝોનેટર તત્વો સમય (તેઓ વૃદ્ધ થાય છે) અને ઉપયોગ (તેઓ થાકેલા હોય છે) સાથે આવર્તન બદલવાનું વલણ ધરાવે છે. તાપમાનની વિવિધતા હેઠળ તેઓ મોટા અને સંપૂર્ણપણે અનુમાનિત આવર્તન પાળી ધરાવતા ન હતા (તેમની પાસે મોટી તાપમાન સંવેદનશીલતા હતી) અને જ્યારે તેઓ તાપમાનની સાયકલ ચલાવતા હતા ત્યારે તેઓ વિવિધ આવર્તન તરફ પાછા ફરવાનું વલણ ધરાવતા હતા (તેઓ ઉન્માદ ધરાવતા હતા). 1970 થી 1990 ના દાયકામાં સામગ્રી વિકાસ કાર્યમાં પૂરતા પ્રમાણમાં સ્થિર રેઝોનેટર સામગ્રી અને સંકળાયેલ ફેબ્રિકેશન તકનીકોની ઓળખ કરવામાં આવી હતી. ખાસ કરીને, સિંગલ અને પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન અસરકારક રીતે શૂન્ય વૃદ્ધત્વ, થાક અને હિસ્ટ્રેસીસ અને મધ્યમ તાપમાન સંવેદનશીલતા સાથે આવર્તન સંદર્ભો માટે યોગ્ય હોવાનું જણાયું હતું. એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર સંશોધનમાં સામગ્રી વિકાસ હજુ પણ ચાલુ છે. તેના નીચા તાપમાનના બનાવટ માટે સિલિકોન-જર્મેનિયમ (સી. જી. ઈ.) અને તેના પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સડક્શન માટે એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (એ. એલ. એન.) માં નોંધપાત્ર પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છે. માઇક્રો મશીની ક્વાર્ટઝ પર કામ ચાલુ છે, જ્યારે પોલિક્રિસ્ટલાઇન હીરાનો ઉપયોગ તેની અસાધારણ કઠોરતા-થી-દળ ગુણોત્તર માટે ઉચ્ચ આવર્તન રેઝોનેટર માટે કરવામાં આવે છે. પેકેજિંગ વિકાસ એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનટર્સને પોલાણની જરૂર પડે છે જેમાં તેઓ મુક્તપણે ખસેડી શકે છે, અને આવર્તન સંદર્ભો માટે આ પોલાણને ખાલી કરાવવું આવશ્યક છે. પ્રારંભિક રેઝોનેટર સિલિકોન વેફર્સની ટોચ પર બનાવવામાં આવ્યા હતા અને વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ વ્યક્તિગત રેઝોનેટર એન્કેપ્સ્યુલેશન સ્પષ્ટ રીતે જરૂરી હતું. એમ. ઇ. એમ. એસ. સમુદાયે અન્ય એમ. ઇ. એમ. એસ. ઘટકોને જોડવા માટે બોન્ડેડ કવર તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો હતો, ઉદાહરણ તરીકે પ્રેશર સેન્સર, એક્સેલરોમીટર અને જાઇરોસ્કોપ, અને આ તકનીકોને રેઝોનેટર માટે અનુકૂળ કરવામાં આવી હતી. આ અભિગમમાં, કવર વેફર્સને નાના પોલાણ સાથે માઇક્રો મશીન કરવામાં આવ્યાં હતાં અને નાના ખાલી થયેલા પોલાણમાં રેઝોનેટરને ઘેરીને રેઝોનેટર વેફર્સ સાથે જોડવામાં આવ્યાં હતાં. શરૂઆતમાં આ વેફર્સ નીચા ગલન તાપમાનના કાચ સાથે બંધાયેલા હતા, જેને ગ્લાસ ફ્રિટ કહેવાય છે, પરંતુ તાજેતરમાં ધાતુના સંકોચન અને ધાતુના મિશ્રણ સહિતની અન્ય બંધન તકનીકોએ ગ્લાસ ફ્રિટનું સ્થાન લીધું છે. રેઝોનેટર પર બંધન આવરણને બદલે બનાવટ પ્રક્રિયામાં રેઝોનેટર પર સીધા આવરણ બનાવીને બંધ પોલાણ બનાવવા માટે પાતળા ફિલ્મ આવરણ તકનીકો વિકસાવવામાં આવી હતી. આ તકનીકોનો ફાયદો એ હતો કે તેઓ સીલિંગ માળખા માટે વધુ ડાઇ વિસ્તારનો ઉપયોગ કરતા ન હતા, તેમને કવર બનાવવા માટે બીજા વેફર્સની તૈયારીની જરૂર નહોતી, અને પરિણામી ઉપકરણ વેફર્સ પાતળા હતા. આવર્તન સંદર્ભો માટે સામાન્ય રીતે 100 ભાગો પ્રતિ મિલિયન (પીપીએમ) અથવા વધુ સારી આવર્તન સ્થિરતાની જરૂર પડે છે. જો કે, પ્રારંભિક કવર અને એન્કેપ્સ્યુલેશન તકનીકોએ પોલાણમાં નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં દૂષણ છોડ્યું હતું. કારણ કે એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર નાના હોય છે, અને ખાસ કરીને કારણ કે તેમનો વોલ્યુમ-ટુ-સરફેસ વિસ્તાર ઓછો હોય છે, તેઓ ખાસ કરીને માસ લોડિંગ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. પાણી અથવા હાઇડ્રોકાર્બન જેવા અશુદ્ધિઓના એક-પરમાણુ સ્તરો પણ રેઝોનેટરની આવર્તનને સ્પષ્ટીકરણની બહાર ખસેડી શકે છે. જ્યારે રેઝોનેટર વૃદ્ધ થાય છે અથવા તાપમાન ચક્રીય હોય છે, ત્યારે દૂષિત પદાર્થો ચેમ્બરમાં ખસેડી શકે છે, અને રેઝોનેટરની ઉપર અથવા બહાર ટ્રાન્સફર કરી શકે છે. રેઝોનેટર પરના દળમાં ફેરફાર હજારો પીપીએમની હિસ્ટ્રેસીસ પેદા કરી શકે છે, જે વર્ચ્યુઅલ રીતે તમામ આવર્તન સંદર્ભ કાર્યક્રમો માટે અસ્વીકાર્ય છે. કાચની ફ્રિટ સીલ સાથેના પ્રારંભિક ઢંકાયેલા રેઝોનેટર અસ્થિર હતા કારણ કે સીલ સામગ્રીમાંથી અશુદ્ધિઓ બહાર નીકળી ગઈ હતી. આને દૂર કરવા માટે, પોલાણમાં ગેટર બનાવવામાં આવ્યા હતા. ગેટર એવી સામગ્રી છે જે પોલાણને સીલ કર્યા પછી ગેસ અને અશુદ્ધિઓને શોષી શકે છે. જો કે, ગેટર્સ અશુદ્ધિઓ પણ મુક્ત કરી શકે છે અને ખર્ચાળ હોઈ શકે છે, તેથી આ એપ્લિકેશનમાં તેનો ઉપયોગ ક્લીનર કવર બોન્ડિંગ પ્રક્રિયાઓની તરફેણમાં બંધ કરવામાં આવી રહ્યો છે. તેવી જ રીતે, પાતળા આવરણવાળા આવરણ પોલાણમાં બનાવટની આડપેદાશોને રોકી શકે છે. આને દૂર કરવા માટે એપિટેક્સિયલ સિલિકોન ડિપોઝિશન પર આધારિત ઉચ્ચ તાપમાન પાતળા ફિલ્મ આવરણ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. આ એપિટેક્સિયલ સીલિંગ (એપિસીલ) પ્રક્રિયા અપવાદરૂપે સ્વચ્છ હોવાનું જાણવા મળ્યું છે અને તે સૌથી વધુ સ્થિરતા ધરાવતા રેઝોનટર્સ ઉત્પન્ન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક આવર્તન પસંદગી અને કાપણી પ્રારંભિક એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર વિકાસમાં, સંશોધકોએ લક્ષ્ય એપ્લિકેશન આવર્તન પર રેઝોનેટર બનાવવાનો પ્રયાસ કર્યો અને તે આવર્તનને તાપમાન પર જાળવવાનો પ્રયાસ કર્યો. આ સમસ્યાને ઉકેલવાના અભિગમોમાં ક્વાર્ટઝ સ્ફટિક માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સમાન રીતે એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટરને વળતર આપતા ટ્રિમિંગ અને તાપમાનનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, આ તકનીકો તકનીકી રીતે મર્યાદિત અને ખર્ચાળ હોવાનું જણાયું હતું. વધુ અસરકારક ઉકેલ એ હતો કે રેઝોનેટરની ફ્રીક્વન્સીઝને ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે ઓસિલેટરની આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીમાં ફેરવવી. આનો ફાયદો એ હતો કે રેઝોનેટરને વ્યક્તિગત રીતે કાપવાની જરૂર નહોતી; તેના બદલે તેમની આવર્તનને માપી શકાય છે અને ઓસિલેટર IC માં યોગ્ય સ્કેલિંગ ગુણાંક રેકોર્ડ કરી શકાય છે. વધુમાં, રેઝોનેટરનું તાપમાન ઇલેક્ટ્રોનિક રીતે માપી શકાય છે, અને તાપમાન પર રેઝોનેટરની આવર્તનની વિવિધતાને સરભર કરવા માટે આવર્તન સ્કેલિંગને સમાયોજિત કરી શકાય છે. સિગ્નલની અખંડિતતામાં સુધારો વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે પૂર્વવ્યાખ્યાયિત સિગ્નલ અને પ્રદર્શન સ્પષ્ટીકરણોવાળી ઘડિયાળોની જરૂર પડે છે. આમાંથી, મુખ્ય વિશિષ્ટતાઓ તબક્કાના ઘોંઘાટ અને આવર્તન સ્થિરતા છે. રિઝોનેટરની કુદરતી આવૃત્તિઓ (એફ) અને ગુણવત્તાના પરિબળો (ક્યૂ) ને વધારીને તબક્કાના ઘોંઘાટને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં આવ્યો છે. ક્યૂ સ્પષ્ટ કરે છે કે ડ્રાઇવ બંધ થયા પછી રેઝોનેટર કેટલા સમય સુધી વગાડવાનું ચાલુ રાખે છે, અથવા જ્યારે ફિલ્ટર્સ તરીકે જોવામાં આવે છે ત્યારે તેમના પાસ-બેન્ડ કેટલા સાંકડા હોય છે. ખાસ કરીને, ક્યૂ વખત એફ, અથવા ક્યૂએફ ઉત્પાદન, નજીકના વાહક તબક્કાના અવાજને નિર્ધારિત કરે છે. પ્રારંભિક એમઇએમએસ રેઝોનેટર્સે સંદર્ભ માટે અસ્વીકાર્ય નીચા ક્યુએફ ઉત્પાદનો દર્શાવ્યા હતા. નોંધપાત્ર સૈદ્ધાંતિક કાર્યોએ અંતર્ગત ભૌતિકશાસ્ત્રને સ્પષ્ટ કર્યું જ્યારે પ્રાયોગિક કાર્યોએ ઉચ્ચ ક્યુએફ રેઝોનેટર વિકસાવ્યા. હાલમાં ઉપલબ્ધ એમ. ઇ. એમ. એસ. ક્યુ. એફ. પ્રદર્શન વર્ચ્યુઅલ રીતે તમામ કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય છે. રેઝોનેટર સ્ટ્રક્ચરલ ડિઝાઇન, ખાસ કરીને મોડ કંટ્રોલ, એન્કરિંગ પદ્ધતિઓ, નેરો-ગેપ ટ્રાન્સડ્યુસર્સ, રેખીયતા અને એરેડ સ્ટ્રક્ચર્સમાં નોંધપાત્ર સંશોધન પ્રયાસોનો વપરાશ થાય છે. જરૂરી આવર્તન ચોકસાઈ પ્રોસેસર ઘડિયાળ માટે પ્રમાણમાં છૂટક હોય છે, સામાન્ય રીતે 50 થી 100 પીપીએમ, ઉચ્ચ ઝડપ ડેટા ઘડિયાળ માટે ચોક્કસ, ઘણીવાર 2.5 પીપીએમ અને તેનાથી ઓછી હોય છે. સંશોધનોએ દર્શાવ્યું હતું કે એમઇએમએસ રેઝોનેટર અને ઓસિલેટર આ સ્તરોની અંદર સારી રીતે બનાવી શકાય છે. વાણિજ્યિક ઉત્પાદનો હવે 0.5 પીપીએમ સુધી ઉપલબ્ધ છે, જે મોટાભાગની અરજી જરૂરિયાતોને આવરી લે છે. છેવટે, ફ્રીક્વન્સી કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને સંકળાયેલ સપોર્ટ સર્કિટરીને વિકસાવવાની અને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની જરૂર છે. મુખ્ય ક્ષેત્રો તાપમાન સેન્સર અને પી. એલ. એલ. ડિઝાઇનમાં હતા. તાજેતરના સર્કિટ વિકાસોએ સબ-પીકોસેકન્ડ ઇન્ટિગ્રેટેડ જિટર સાથે હાઇ સ્પીડ સીરીયલ એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્ય એમઇએમએસ ઓસિલેટરનું ઉત્પાદન કર્યું છે. વ્યાપારીકરણ યુ. એસ. ડિફેન્સ એડવાન્સ્ડ રિસર્ચ પ્રોજેક્ટ્સ એજન્સી (ડીએઆરપીએ) એ એમઇએમએસ સંશોધનની વિશાળ શ્રેણીને ભંડોળ પૂરું પાડ્યું હતું જેણે ઉપર વર્ણવેલ વિકાસ માટે પાયાની તકનીકો પ્રદાન કરી હતી. 2001 અને 2002માં, DARPAએ ખાસ કરીને MEMS ઉચ્ચ સ્થિરતા રેઝોનેટર અને પેકેજિંગ તકનીકો વિકસાવવા માટે નેનો મિકેનિકલ એરે સિગ્નલ પ્રોસેસર્સ (NMASP) અને હર્ષ એન્વાયર્નમેન્ટ રોબસ્ટ માઇક્રોમિકેનિકલ ટેકનોલોજી (HERMIT) કાર્યક્રમો શરૂ કર્યા હતા. આ કાર્ય ફળદાયી હતું અને ટેકનોલોજીને તે સ્તર સુધી ઉન્નત કરી હતી કે જેના પર સાહસ મૂડી ભંડોળથી ચાલતા સ્ટાર્ટઅપ્સ વ્યાપારી ઉત્પાદનો વિકસાવી શકે. આ સ્ટાર્ટઅપ્સમાં 2001માં ડિસેરા, 2004માં સીટાઇમ, 2006માં સિલિકોન ક્લોક્સ અને 2006માં હાર્મોનિક ડિવાઇસીસ સામેલ હતા. સીટાઇમે 2006માં પ્રથમ ઉત્પાદન એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર રજૂ કર્યું હતું, ત્યારબાદ 2007માં ડિસેરા આવ્યું હતું. હાર્મોનિક ડિવાઇસેસે તેનું ધ્યાન સેન્સર ઉત્પાદનો પર બદલ્યું અને તેને 2010માં ક્વોલકોમ દ્વારા ખરીદવામાં આવ્યું હતું. સિલિકોન ઘડિયાળોએ ક્યારેય વ્યાપારી ઉત્પાદનો રજૂ કર્યા નહોતા અને તેને 2010માં સિલિકોન લેબ્સ દ્વારા ખરીદવામાં આવી હતી. વધારાના પ્રવેશકર્તાઓએ સેન્ડ 9 અને વી. ટી. આઈ. ટેકનોલોજી સહિત એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરનું ઉત્પાદન કરવાનો તેમનો ઇરાદો જાહેર કર્યો છે. વેચાણના જથ્થા અનુસાર, એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સપ્લાયર્સ સી. આઈ. ટી. આઈ. એમ. અને ડિસેરા તરીકે ઉતરતા ક્રમમાં ક્રમ ધરાવે છે. સંખ્યાબંધ ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર સપ્લાયર્સ એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરનું પુનર્વિક્રય કરે છે. સીટાઇમે જાહેરાત કરી હતી કે તેણે 2011ના મધ્ય સુધીમાં કુલ 50 મિલિયન એકમો મોકલ્યા છે. અન્ય લોકોએ વેચાણનું પ્રમાણ જાહેર કર્યું નથી. ઓપરેશન વન એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનટર્સને નાની ઘંટડીઓ તરીકે વિચારી શકે છે જે ઉચ્ચ આવર્તન પર વગાડે છે. નાની ઘંટડીઓ મોટી ઘંટડીઓ કરતાં વધુ આવૃત્તિઓ પર વગાડે છે, અને એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર નાના હોવાથી તેઓ ઉચ્ચ આવૃત્તિઓ પર વગાડી શકે છે. સામાન્ય ઘંટડીઓ મીટરથી સેન્ટીમીટર સુધી હોય છે અને સેંકડો હર્ટ્ઝથી કિલોહર્ટ્ઝ સુધી વીંટળાય છે; એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર એક મિલીમીટરનો દશમો ભાગ વીંટાય છે અને દસ કિલોહર્ટ્ઝથી સેંકડો મેગાહર્ટ્ઝ સુધી વીંટાય છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર્સે એક ગીગાહર્ટ્ઝથી વધુ પર કામ કર્યું છે. સામાન્ય ઘંટ યાંત્રિક રીતે વગાડવામાં આવે છે, જ્યારે એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર વિદ્યુત સંચાલિત હોય છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર બનાવવા માટે બે પાયાની તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે જે યાંત્રિક ગતિથી વિદ્યુત ડ્રાઇવ અને ઇન્દ્રિય સંકેતોને કેવી રીતે ટ્રાન્સડ્યુસ કરવામાં આવે છે તેમાં અલગ પડે છે. આ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અને પીઝોઇલેક્ટ્રિક છે. તમામ વ્યાપારી એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ટ્રાન્સડક્શનનો ઉપયોગ કરે છે જ્યારે એમ. ઇ. એમ. એસ. ફિલ્ટર પીઝોઇલેક્ટ્રિક ટ્રાન્સડક્શનનો ઉપયોગ કરે છે. પીઝોઇલેક્ટ્રિક રેઝોનેટર્સે આવર્તન સંદર્ભ કાર્યક્રમો માટે પૂરતી આવર્તન સ્થિરતા અથવા ગુણવત્તા પરિબળ (ક્યૂ) દર્શાવ્યું નથી. ઇલેક્ટ્રોનિક ટકાઉ એમ્પ્સ સતત ઓસિલેશનમાં રેઝોનેટરને ચલાવે છે. આ એમ્પ્લીફાયર્સ રેઝોનેટરની ગતિને શોધી કાઢે છે અને રેઝોનેટરમાં વધારાની ઊર્જા ચલાવે છે. તેઓ યોગ્ય કંપનવિસ્તાર પર રેઝોનેટરની ગતિ જાળવવા અને ઓછા અવાજ આઉટપુટ ઘડિયાળ સંકેતોને બહાર કાઢવા માટે કાળજીપૂર્વક ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. ફ્રેક્શનલ-એન ફેઝ લોક લૂપ્સ (એફ. આર. સી.-એન. પી. એલ. એલ.) તરીકે ઓળખાતી વધારાની સર્કિટો રેઝોનેટરની યાંત્રિક આવર્તનને ઓસિલેટરની આઉટપુટ આવર્તનમાં ગુણાકાર કરે છે. આ અત્યંત વિશિષ્ટ પી. એલ. એલ. ડિજિટલ સ્ટેટ મશીનોના નિયંત્રણ હેઠળ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીઝ સેટ કરે છે. રાજ્ય મશીનો બિન-અસ્થિર મેમરીમાં સંગ્રહિત કેલિબ્રેશન અને પ્રોગ્રામ ડેટા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે અને તાપમાનની વિવિધતાઓને સરભર કરવા માટે પી. એલ. એલ. રૂપરેખાંકનોને સમાયોજિત કરે છે. રાજ્ય મશીનો વધારાના વપરાશકર્તા કાર્યો પૂરા પાડવા માટે પણ બનાવી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે સ્પ્રેડ-સ્પેક્ટ્રમ ક્લોકિંગ અને વોલ્ટેજ નિયંત્રિત આવર્તન કાપણી. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઘડિયાળ જનરેટર તેમના કેન્દ્રમાં એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સાથે બનાવવામાં આવે છે અને વધારાના આઉટપુટ પૂરા પાડવા માટે વધારાની સર્કિટરીનો સમાવેશ કરે છે. આ વધારાની સર્કિટરી સામાન્ય રીતે કાર્યક્રમો દ્વારા જરૂરી ચોક્કસ સુવિધાઓ પ્રદાન કરવા માટે રચાયેલ છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. આર. ટી. સી. ઓસિલેટરની જેમ કામ કરે છે પરંતુ ઓછા વીજ વપરાશ માટે અનુકૂળ હોય છે અને તારીખ અને સમયને ટ્રેક કરવા માટે સહાયક સર્કિટનો સમાવેશ કરે છે. ઓછી શક્તિ પર કામ કરવા માટે તેઓ ઓછી આવર્તનવાળા એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર સાથે બનાવવામાં આવે છે. જરૂરી સમયની ચોકસાઈ પૂરી પાડતી વખતે વીજ વપરાશ ઘટાડવા માટે સર્કિટ ડિઝાઇનમાં કાળજી લેવામાં આવે છે. રેઝોનેટરનું ઉત્પાદન રેઝોનેટરના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, બનાવટ પ્રક્રિયા કાં તો વિશિષ્ટ એમ. ઇ. એમ. એસ. ફેબ અથવા સી. એમ. ઓ. એસ. ફાઉન્ડ્રીમાં કરવામાં આવે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા રેઝોનેટર અને એન્કેપ્સ્યુલેશન ડિઝાઇન સાથે બદલાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે રેઝોનેટર માળખાઓ લિથોગ્રાફિક રીતે પેટર્નવાળી હોય છે અને સિલિકોન વેફર્સમાં અથવા તેના પર પ્લાઝ્મા-કોતરણીવાળી હોય છે. તમામ વ્યાવસાયિક એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર પોલી અથવા સિંગલ ક્રિસ્ટલ સિલિકોનમાંથી બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી ટ્રાન્સડ્યુસ્ડ રેઝોનેટરમાં સાંકડી અને સારી રીતે નિયંત્રિત ડ્રાઇવ અને સેન્સ કેપેસિટર ગેપ્સ બનાવવા માટે તે મહત્વપૂર્ણ છે. આ ક્યાં તો બાજુની બાજુએ હોઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે રેઝોનેટરની નીચે અથવા રેઝોનેટરની બાજુમાં ઊભી હોઈ શકે છે. દરેક વિકલ્પના તેના ફાયદા છે અને બંનેનો વ્યાવસાયિક રીતે ઉપયોગ થાય છે. રેઝોનેટરને રેઝોનેટર વેફર્સ પર બંધન કવર વેફર્સ દ્વારા અથવા રેઝોનેટર પર પાતળા ફિલ્મ એન્કેપ્સ્યુલેશન સ્તરો જમા કરીને આવરી લેવામાં આવે છે. અહીં ફરીથી, બંને પદ્ધતિઓનો વ્યાવસાયિક રીતે ઉપયોગ થાય છે. બોન્ડેડ કવર વેફર્સ એક એડહેસિવ સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ. બે વિકલ્પોનો ઉપયોગ થાય છે, ગ્લાસ ફ્રિટ બોન્ડ રિંગ અથવા મેટાલિક બોન્ડ રિંગ. ગ્લાસ ફ્રિટ ખૂબ દૂષિતતા પેદા કરે છે, અને આમ વહે છે, અને હવે તેનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થતો નથી. પાતળા ફિલ્મ આવરણ માટે રેઝોનેટરની રચનાઓ ઓક્સાઇડ અને સિલિકોનના સ્તરોથી ઢંકાયેલી હોય છે, પછી આસપાસના ઓક્સાઇડને દૂર કરીને ફ્રીસ્ટેન્ડિંગ રેઝોનેટર બનાવે છે, અને અંતે વધારાના જમા સાથે સીલ કરવામાં આવે છે. સર્કિટરી ટકાઉ એમ્પ્સ, પી. એલ. એલ. અને સહાયક સર્કિટ્સ સી. એમ. ઓ. એસ. ફાઉન્ડ્રીઝમાં ઘડવામાં આવેલી પ્રમાણભૂત મિશ્ર-સિગ્નલ સી. એમ. ઓ. એસ. પ્રક્રિયાઓ સાથે બનાવવામાં આવે છે. સમાન IC ડાઇ પર CMOS સર્કિટ્સ સાથે સંકલિત MEMS ઓસિલેટર દર્શાવવામાં આવ્યા છે પરંતુ આજની તારીખે આ સજાતીય એકીકરણ વ્યાવસાયિક રીતે વ્યવહારુ નથી. તેના બદલે, અલગ ડાઈ પર એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર અને સી. એમ. ઓ. એસ. સર્કિટરીનું ઉત્પાદન કરવું અને તેમને પેકેજિંગ તબક્કે જોડવું ફાયદાકારક છે. આ રીતે એક જ પેકેજમાં બહુવિધ ડાઇનું સંયોજનને વિજાતીય એકીકરણ અથવા ફક્ત ડાઇ સ્ટેકિંગ કહેવામાં આવે છે. પેકેજિંગ પૂર્ણ થયેલા એમ. ઇ. એમ. એસ. ઉપકરણો, જે નાના ચિપ-સ્તરના વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં બંધ હોય છે, તેમના સિલિકોન વેફર્સમાંથી કાપી નાખવામાં આવે છે, અને રેઝોનેટર ડાઇને સી. એમ. ઓ. એસ. ડાઈ પર ગોઠવવામાં આવે છે અને ઓસિલેટર બનાવવા માટે પ્લાસ્ટિક પેકેજોમાં ઢાળવામાં આવે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સમાન ફેક્ટરીઓમાં અને સમાન ઉપકરણો અને સામગ્રી સાથે પેક કરવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ પ્રમાણભૂત આઇ. સી. પેકેજિંગ માટે થાય છે. કસ્ટમ-બિલ્ટ ફેક્ટરીઓમાં વિશિષ્ટ સિરામિક પેકેજો સાથે એસેમ્બલ કરવામાં આવતા ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટરની સરખામણીમાં તેમની ખર્ચ-અસરકારકતા અને વિશ્વસનીયતામાં આ નોંધપાત્ર યોગદાન આપે છે. પેકેજના પરિમાણો અને પેડના આકાર પ્રમાણભૂત ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર પેકેજો સાથે મેળ ખાય છે જેથી એમઇએમએસ ઓસિલેટરને બોર્ડમાં ફેરફાર અથવા ફરીથી ડિઝાઇનની જરૂર વગર ક્વાર્ટઝ માટે રચાયેલ પી. સી. બી. પર સીધા સોલ્ડર કરી શકાય છે. પરીક્ષણ અને કેલિબ્રેશન ઉત્પાદન પરીક્ષણો એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર અને સી. એમ. ઓ. એસ. આઇ. સી. ને તપાસે છે અને માપાંકિત કરે છે જેથી તેઓ સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર પ્રદર્શન કરી શકે અને તેમની આવર્તનમાં કાપ મૂકી શકે. વધુમાં, ઘણા એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરમાં પ્રોગ્રામેબલ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીઝ હોય છે જેને પરીક્ષણ સમયે ગોઠવી શકાય છે. અલબત્ત વિવિધ પ્રકારના ઓસિલેટર વિશિષ્ટ CMOS અને MEMS ડાઈમાંથી ગોઠવવામાં આવે છે. દાખલા તરીકે, ઓછી શક્તિ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન ધરાવતા ઓસિલેટર એક જ ડાઈ સાથે બનાવવામાં આવતા નથી. વધુમાં, ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા ઓસિલેટરને ઘણીવાર ઓછી ચોકસાઇવાળા ઓસિલેટર કરતાં વધુ સાવચેત કેલિબ્રેશનની જરૂર પડે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરનું પ્રમાણભૂત આઇ. સી. ની જેમ પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. પેકેજિંગની જેમ, આ પ્રમાણભૂત IC પરીક્ષણ ઉપકરણો સાથે પ્રમાણભૂત IC ફેક્ટરીઓમાં કરવામાં આવે છે. પ્રમાણભૂત આઇસી પેકેજિંગ અને પરીક્ષણ સુવિધાઓનો ઉપયોગ (આઇસી ઉદ્યોગમાં સબકોન્સ તરીકે ઓળખાય છે) એમઇએમએસ ઓસિલેટરને ઉત્પાદન માપનીયતા આપે છે. આ સુવિધાઓ મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરવા માટે સક્ષમ છે, ઘણીવાર દરરોજ લાખો IC. આ ક્ષમતા ઘણી આઇસી કંપનીઓમાં વહેંચાયેલી છે, તેથી ચોક્કસ આઇસીના ઉત્પાદનના જથ્થામાં વધારો કરવો, અથવા આ કિસ્સામાં ચોક્કસ એમઇએમએસ ઓસિલેટર, પ્રમાણભૂત ઉત્પાદન ઉપકરણોની ફાળવણીનું કાર્ય છે. તેનાથી વિપરીત, ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર ફેક્ટરીઓ પ્રકૃતિમાં સિંગલ-ફંક્શન છે, જેથી રેમ્પિંગ ઉત્પાદન માટે કસ્ટમ સાધનો સ્થાપિત કરવાની જરૂર પડે છે, જે પ્રમાણભૂત ઉપકરણોની ફાળવણી કરતાં વધુ ખર્ચાળ અને સમય માંગી લે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. અને ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટરની સરખામણી કરતા ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર કરતાં ઘણી મોટી માત્રામાં વેચાય છે, અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઇજનેરો દ્વારા વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને સમજાય છે. તેથી, ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર એ આધારરેખા પ્રદાન કરે છે જેમાંથી એમઇએમએસ ઓસિલેટરની સરખામણી કરવામાં આવે છે. તાજેતરની પ્રગતિઓએ એમ. ઇ. એમ. એસ.-આધારિત સમય ઉપકરણોને ક્વાર્ટઝ ઉપકરણોને સમાન અને ક્યારેક બહેતર પ્રદર્શન સ્તર પ્રદાન કરવા સક્ષમ બનાવ્યા છે. તબક્કાના ઘોંઘાટ દ્વારા માપવામાં આવતી એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સંકેતની ગુણવત્તા હવે મોટાભાગની એપ્લિકેશનો માટે પૂરતી છે. 10 મેગાહર્ટઝથી 10 કિલોહર્ટઝ પર −150 ડી. બી. સી. નો તબક્કાનો ઘોંઘાટ હવે ઉપલબ્ધ છે, જે સ્તર સામાન્ય રીતે માત્ર રેડિયો આવર્તન (આર. એફ.) કાર્યક્રમો માટે જરૂરી છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર હવે 1 પિકોસેકન્ડની અંદર સંકલિત જિટર સાથે ઉપલબ્ધ છે, જે 12 કિલોહર્ટઝથી 20 મેગાહર્ટઝ સુધી માપવામાં આવે છે, જે સ્તર સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ ઝડપ સીરીયલ ડેટા લિંક્સ, જેમ કે સોનેટ અને સિંક અને કેટલાક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એપ્લિકેશન્સ માટે જરૂરી છે. ટૂંકા ગાળાની સ્થિરતા, શરૂઆતનો સમય અને વીજ વપરાશ, ક્વાર્ટઝ જેવા જ છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર ક્વાર્ટઝ કરતાં ઓછો વીજ વપરાશ દર્શાવે છે. ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા એમ. ઇ. એમ. એસ. તાપમાન-વળતર ધરાવતા ઓસિલેટર (ટી. સી. એક્સ. ઓ.) ની જાહેરાત તાજેતરમાં તાપમાન પર ± 0.1 પીપીએમ આવર્તન સ્થિરતા સાથે કરવામાં આવી છે. આ ખૂબ જ ઉચ્ચ-સ્તરના ક્વાર્ટઝ ટીસીએક્સઓ અને પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી-નિયંત્રિત ઓસિલેટર (ઓસીએક્સઓ) સિવાયના તમામની કામગીરી કરતાં વધી જાય છે. એમઇએમએસ ટીસીએક્સઓ હવે 100 મેગાહર્ટઝથી વધુ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે ઉપલબ્ધ છે, જે ક્ષમતા માત્ર થોડા વિશિષ્ટ ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર (દા. ત., ઊંધી મેસા) પ્રદાન કરી શકે છે. આર. ટી. સી. એપ્લિકેશન્સમાં એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર તાપમાન અને સોલ્ડર-ડાઉન શિફ્ટ પર આવર્તન સ્થિરતાની દ્રષ્ટિએ શ્રેષ્ઠ ક્વાર્ટઝ ટ્યુનિંગ ફોર્ક કરતા થોડું સારું પ્રદર્શન કરે છે, જ્યારે ક્વાર્ટઝ હજુ પણ સૌથી ઓછી પાવર એપ્લિકેશન્સ માટે શ્રેષ્ઠ છે. વપરાશકર્તાઓને જરૂરી હોય તેવી વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટરનું ઉત્પાદન અને સંગ્રહ મુશ્કેલ છે. વિવિધ કાર્યક્રમો માટે ચોક્કસ આવર્તન, ચોકસાઈ સ્તર, સંકેત ગુણવત્તાના સ્તર, પેકેજના કદ, પુરવઠાના વોલ્ટેજ અને વિશેષ સુવિધાઓ સાથે ઓસિલેટરની જરૂર પડે છે. આનું સંયોજન પાર્ટ નંબરોના પ્રસાર તરફ દોરી જાય છે જે સ્ટોકિંગને અવ્યવહારુ બનાવે છે અને લાંબા ઉત્પાદન લીડ ટાઇમ તરફ દોરી શકે છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સપ્લાયર્સ સર્કિટ ટેકનોલોજીનો લાભ લઈને વિવિધતાની સમસ્યાનું સમાધાન કરે છે. જ્યારે ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર સામાન્ય રીતે ઇચ્છિત આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સી પર સંચાલિત ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકો સાથે બનાવવામાં આવે છે, ત્યારે એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સામાન્ય રીતે એક ફ્રીક્વન્સી પર રેઝોનેટર ચલાવે છે અને તેને ડિઝાઇન કરેલ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સીમાં ગુણાકાર કરે છે. આ રીતે, સેંકડો પ્રમાણભૂત એપ્લિકેશન ફ્રીક્વન્સીઝ અને પ્રસંગોપાત કસ્ટમ ફ્રીક્વન્સી એમ. ઇ. એમ. એસ. રેઝોનેટર અથવા સર્કિટને ફરીથી ડિઝાઇન કર્યા વિના પ્રદાન કરી શકાય છે. અલબત્ત, ભાગોની વિવિધ શ્રેણીઓ માટે જરૂરી રેઝોનેટર, સર્કિટ્સ અથવા કેલિબ્રેશનમાં તફાવત છે, પરંતુ આ શ્રેણીઓમાં આવર્તન અનુવાદ પરિમાણોને ઘણીવાર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મોડેથી એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરમાં પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે. કારણ કે પ્રક્રિયામાં મોડું થાય ત્યાં સુધી ઘટકોમાં તફાવત થતો નથી, મુખ્ય સમય ટૂંકો હોઈ શકે છે, સામાન્ય રીતે થોડા અઠવાડિયા. તકનીકી રીતે, એમ. ઇ. એમ. એસ. માં ઉપયોગમાં લેવાતા સર્કિટ-સેન્ટ્રીક પ્રોગ્રામેબલ આર્કિટેક્ચર સાથે ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર બનાવી શકાય છે, પરંતુ ઐતિહાસિક રીતે માત્ર લઘુમતી આ રીતે બનાવવામાં આવી છે. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર પણ આઘાત અને કંપન માટે નોંધપાત્ર રીતે રોગપ્રતિકારક છે અને ક્વાર્ટઝ સાથે સંકળાયેલા કરતાં ઉત્પાદન ગુણવત્તાનું સ્તર ઊંચું દર્શાવ્યું છે. ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર ચોક્કસ એપ્લિકેશનોમાં સુરક્ષિત છે જ્યાં યોગ્ય એમઇએમએસ ઓસિલેટર રજૂ કરવામાં આવ્યા નથી. દાખલા તરીકે, તેમાંથી એક એપ્લિકેશન સેલ ફોન હેન્ડસેટ્સ માટે વોલ્ટેજ-નિયંત્રિત TCXOs (VCTCXOs) છે. આ એપ્લિકેશન માટે ક્ષમતાઓના ખૂબ જ ચોક્કસ સમૂહની જરૂર છે જેના માટે ક્વાર્ટઝ ઉત્પાદનો ખૂબ જ શ્રેષ્ઠ છે. પ્રદર્શન શ્રેણીના અત્યંત ઊંચા છેડાઓમાં ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટર શ્રેષ્ઠ હોય છે. તેમાં ઓ. સી. એક્સ. ઓ. નો સમાવેશ થાય છે જે પ્રતિ અબજ (પી. પી. બી.) થોડા ભાગોમાં સ્થિરતા જાળવી શકે છે, અને સરફેસ એકોસ્ટિક વેવ (એસ. એ. ડબલ્યુ.) ઓસિલેટર કે જે ઉચ્ચ આવૃત્તિઓ પર 100 ફેમ્ટોસેકન્ડ્સની અંદર ઝાટકો પહોંચાડી શકે છે. તાજેતરમાં સુધી, એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર ટી. સી. એક્સ. ઓ. ઉત્પાદન શ્રેણીમાં સ્પર્ધા કરતા ન હતા, પરંતુ નવા ઉત્પાદન પરિચયોએ એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરને તે બજારમાં લાવ્યા છે. ઘડિયાળ જનરેટર કાર્યક્રમોમાં ક્વાર્ટઝ હજુ પણ પ્રબળ છે. આ કાર્યક્રમો માટે અત્યંત વિશિષ્ટ આઉટપુટ સંયોજનો અને વૈવિધ્યપૂર્ણ પેકેજોની જરૂર પડે છે. આ ઉત્પાદનો માટેની સપ્લાય ચેઇન વિશિષ્ટ છે અને તેમાં એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર સપ્લાયરનો સમાવેશ થતો નથી. લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર કમ્પ્યુટિંગ, કન્ઝ્યુમર, નેટવર્કિંગ, કોમ્યુનિકેશન્સ, ઓટોમોટિવ અને ઔદ્યોગિક સિસ્ટમો જેવી વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટરને બદલી રહ્યા છે. પ્રોગ્રામેબલ એમઇએમએસ ઓસિલેટરનો ઉપયોગ મોટાભાગની એપ્લિકેશનોમાં થઈ શકે છે જ્યાં ફિક્સ્ડ-ફ્રિક્વન્સી ક્વાર્ટઝ ઓસિલેટરનો ઉપયોગ થાય છે, જેમ કે પીસીઆઈ-એક્સપ્રેસ, એસએટીએ, એસએએસ, પીસીઆઈ, યુએસબી, ગીગાબીટ ઇથરનેટ, એમપીઇજી વિડિયો અને કેબલ મોડેમ. એમ. ઇ. એમ. એસ. ઘડિયાળ જનરેટર જટિલ પ્રણાલીઓમાં ઉપયોગી છે જેને બહુવિધ આવર્તનની જરૂર હોય છે, જેમ કે ડેટા સર્વર અને ટેલિકોમ સ્વીચો. એમ. ઇ. એમ. એસ. રીઅલ-ટાઇમ ઘડિયાળોનો ઉપયોગ એવી પ્રણાલીઓમાં થાય છે જેમાં ચોક્કસ સમય માપનની જરૂર હોય છે. ગેસ અને વીજળી માટે સ્માર્ટ મીટર એ એક ઉદાહરણ છે જે આ ઉપકરણોનો નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં વપરાશ કરે છે. ઓસિલેટર પ્રકારોના નામોમાં "X" મૂળ રૂપે "સ્ફટિક" તરીકે સૂચવવામાં આવે છે. કેટલાક ઉત્પાદકોએ એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરનો સમાવેશ કરવા માટે આ પરંપરા અપનાવી છે. અન્ય એમઇએમએસ-આધારિત ઓસિલેટરને ક્વાર્ટઝ-આધારિત ઓસિલેટરથી અલગ પાડવા માટે "એક્સ" માટે "એમ" ને બદલી રહ્યા છે (જેમ કે "વીસીએમઓ" વિરુદ્ધ "વીસીએક્સઓ"). મર્યાદાઓ એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટર હિલીયમથી નુકસાનકારક રીતે પ્રભાવિત થઈ શકે છે. હોસ્પિટલમાં હિલીયમ લીક થવાથી 2018 માં એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરનો ઉપયોગ કરતા ઉપકરણોની સામૂહિક નિષ્ફળતા થઈ હતી. 2 ટકા જેટલી ઓછી હિલીયમ સાંદ્રતા એમ. ઇ. એમ. એસ. ઓસિલેટરની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતાનું કારણ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક સંદર્ભો પણ જુઓ અમેરિકન શોધો ઓસિલેટર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક અને માઇક્રોઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમો