В электронных продуктах малой мощности источники времени являются неявными факторами, определяющими срок службы батареи, надежность и производительность.Квартсовые кристаллы были стандартным компонентом синхронизации в электронных продуктах до появления осцилляторов микроэлектромеханических систем на основе кремния (MEMS).
Выбор MEMS-осцилляторов является одним из наиболее влиятельных шагов в разработке различных приложений, начиная от носимых устройств и датчиков Интернета вещей до промышленных и высокоскоростных цифровых систем.Этот тип кристалла выгравирован на кремниевой пластине и вибрирует с точной частотой, обеспечивающий стабильный цифровой сигнал времени.
Кварцевые кристаллы используются с 1930-х годов, полагаясь на их пьезоэлектричность при применении напряжения для вибрации на точных частотах.обеспечение долгосрочного надежного синхронизации устройств, таких как микроконтроллеры и радиоприемники.
Тем не менее, кварцевые кристаллы относительно хрупкие и работают на определенных частотах, что может вызвать проблемы во время итераций дизайна и настройки частоты.Кварцевые кристаллы стабилизируются всего несколько миллисекунд после включения., что делает их непригодными для маломощных устройств с частыми циклами сна.
Электронные заменители, такие как осцилляторы сопротивления емкости (RC) и осцилляторы индуктивности емкости (LC), могут генерировать часовые сигналы из электронных компонентов,но может вызвать смещение частоты из-за температуры, напряжение, или старение.
MEMS-осцилляторы объединяют механическую стабильность кварца с миниатюризацией, устойчивостью к ударам и конфигурируемостью кремния.Этот осциллятор особенно подходит для применений, требующих низкого энергопотребления.Этот осциллятор просыпается на скорости микросекунд, остается стабильным и потребляет мало энергии при изменении температуры, что приводит к увеличению времени работы,меньший размер батареи, более компактный и долговечный дизайн.
Сейсмостойкие и программируемые варианты
Abracon предлагает ряд устройств для контроля времени и частоты, включая осцилляторы MEMS серии AMMLP, которые позволяют высокоточное управление частотой в сверхкомпактных упаковках с низкой мощностью (рисунок 1).По сравнению с традиционным кварцем, устройства AMMLP характеризуются устойчивостью к ударам, сверхмаленькими размерами и программируемостью.которые полностью отвечают требованиям инженерной частоты проектирования и упаковки.
Рисунок 1: MEMS-осциллятор серии AMMLP от Abracon использует промышленную стандартную упаковку с широким диапазоном частотного выбора. (Изображение: Abracon)
От трекеров физической подготовки нового поколения до автономных дронов осцилляторы AMMLP могут обеспечить точное, маломощное время, необходимое для современных приложений.от 3 до 170 МГц, с полным спектром типов, которые сочетают в себе точность, низкое потребление энергии и гибкость.или непрерывными напряжениями в диапазоне от 2.25 В до 3,6 В.
С точки зрения энергопотребления осцилляторы AMMLP предназначены для энергоэффективности, с типичным потреблением тока примерно 6,5 мА.Многие модели также включают режимы ожидания или выводаЭтот осциллятор использует стандартные размеры упаковки 2,0 x 1,6 мм, 2,5 x 2,0 мм, 3,2 x 2,5 мм, 5,0 x 3,2 мм и 7,0 x 5 мм..0 мм, что позволяет легко достичь встроенной интеграции даже в самом компактном дизайне.
Стабильность частоты
Устройства Abracon могут быть запрограммированы на практически любую частоту в пределах их диапазона до выхода из завода.Стабильность частоты может быть выбрана в широком диапазоне температур от ± 20 до ± 50 ppm, обеспечивая согласованность сроков для портативных промышленных или потребительских приложений.
AMMLPAALJS-24.0000T представляет собой 2,0 x 1,6 мм MEMS осциллятор, который экономит пространство на ПКБ, обеспечивая высокоточность, низкую мощность 24 МГц промежуточной частоты.Этот осциллятор обеспечивает стабильные часовые сигналы для микроконтроллеровНапряжение питания колеблется от 2,25 В до 3,63 В, а его максимальный рабочий ток составляет 7,5 мА, при этом ток в режиме ожидания составляет всего 1,8 мкА.Он очень подходит для устройств, работающих на батареях.
AMMLPDALJS-25.0000T имеет немного больший размер 2,5 x 2,0 мм и работает на частоте 25 МГц, которая обычно используется для Ethernet, USB и некоторых беспроводных радиостанций.Типичный резервный ток этого устройства составляет всего 1 мк А, а также имеет гибкое рабочее напряжение от 2,25 В до 3,63 В, обеспечивающее высокую энергоэффективность работы в портативных или промышленных конструкциях.
50 МГц AMMLPDDLJS-50.0000T использует пакеты размером 2,5 x 2,0 мм, с потреблением энергии в режиме ожидания 1 мкА, поддерживает 1.8 В источник питания и потребляет до 7,5 мА во время работы.Этот осциллятор компактный по размеру и имеет низкое потребление энергии, что делает его идеальным выбором для тех, кто нуждается в превосходном пространстве и энергоэффективности.
Все три устройства имеют стабильность частоты ± 20 ppm и выход CMOS, что упрощает разработку приложения.