W produktach elektronicznych o niskim poborze energii źródła czasu są domniemanymi czynnikami wpływającymi na żywotność baterii, niezawodność i wydajność.Kryształy kwarcowe były standardowym komponentem czasowym w produktach elektronicznych do czasu pojawienia się oscylatorów mikroelektromechanicznych systemów na bazie krzemu (MEMS).
Wybór oscylatorów MEMS jest jednym z najbardziej wpływowych kroków w projektowaniu różnych zastosowań, począwszy od urządzeń noszonych i czujników IoT po przemysłowe i szybkie systemy cyfrowe.Ten rodzaj kryształu jest wygrawerowany na płytce krzemowej i wibruje na precyzyjnej częstotliwości, zapewniając stabilny cyfrowy sygnał czasowy.
Kryształy kwarcowe są używane od 1930 roku, opierając się na ich piezoelektryczności, gdy są stosowane z napięciem, aby wibrować na precyzyjnych częstotliwościach.zapewnienie długoterminowego wiarygodnego czasu pracy urządzeń takich jak mikrokontrolery i radia.
Jednak kryształy kwarcowe są stosunkowo kruche i działają na określonych częstotliwościach, co może powodować problemy podczas iteracji projektowych i dostosowywania częstotliwości.Kryształy kwarcowe ustabilizują się tylko kilka milisekund po włączeniu., co czyni je nieodpowiednimi dla urządzeń o niskiej mocy i częstych cyklach uśpienia.
Elektroniczne substytuty, takie jak oscylatory o pojemności oporu (RC) i oscylatory o pojemności indukcji (LC), mogą generować sygnały zegarowe z komponentów elektronicznych,ale może powodować przesunięcie częstotliwości z powodu temperatury, napięcia lub starzenia się.
Oscylatory MEMS łączą mechaniczną stabilność kwarcu z miniaturyzacją, odpornością na uderzenia i konfigurowalnością krzemu.ten oscylator jest szczególnie odpowiedni do zastosowań wymagających niskiego zużycia energiiOscylator ten budzi się z prędkością na poziomie mikrosekundy, pozostaje stabilny i zużywa niską moc podczas zmian temperatury, co powoduje dłuższy czas pracy,mniejszy rozmiar baterii, bardziej kompaktowa i trwała konstrukcja.
Opcje odporne na sejsmy i programowalne
Abracon oferuje szereg urządzeń do sterowania czasem i częstotliwością, w tym oscylatory MEMS z serii AMMLP, które umożliwiają precyzyjne sterowanie częstotliwością w ultrakompaktnych opakowaniach o niskiej mocy (rysunek 1).W porównaniu z tradycyjnym kwarcem urządzenia AMMLP charakteryzują się odpornością na wstrząsy, niewielkimi rozmiarami i programowalnością.które w pełni spełniają wymagania inżynierów w zakresie częstotliwości projektowania i pakowania.
Rysunek 1: Oscylator MEMS z serii AMMLP firmy Abracon przyjmuje standardowe opakowanie przemysłowe z szerokim zakresem wyboru częstotliwości. (źródło zdjęcia: Abracon)
Od nowej generacji monitorów sprawności fizycznej po autonomiczne drony, oscylatory AMMLP mogą zapewniać precyzyjne, niskoenergetyczne czasowanie wymagane dla nowoczesnych zastosowań.3 MHz do 170 MHz, z pełną gamą typów łączących precyzję, niskie zużycie energii i elastyczność.lub napięć ciągłych w zakresie od 20,25 V do 3,6 V.
Z punktu widzenia zużycia energii oscylatory AMMLP są zaprojektowane z myślą o efektywności energetycznej, przy typowym zużyciu prądu około 6,5 mA.Wiele modeli zawiera również tryby gotowości lub wyjściaOscylator ten przyjmuje standardowe rozmiary opakowań przemysłowych: 2,0 x 1,6 mm, 2,5 x 2,0 mm, 3,2 x 2,5 mm, 5,0 x 3,2 mm i 7,0 x 5 mm..0 mm, dzięki czemu łatwo osiągnąć integrację osadzoną nawet w najbardziej kompaktowej konstrukcji.
Stabilność częstotliwości
Urządzenia Abracon mogą być zaprogramowane na niemal każdą częstotliwość przed opuszczeniem fabryki.Stabilność częstotliwości można wybrać w szerokim zakresie temperatur od ± 20 ppm do ± 50 ppm, zapewniając spójność czasu dla przenośnych zastosowań przemysłowych lub konsumenckich.
AMMLPAALJS-24.0000T jest oscylatorem MEMS o wymiarach 2,0 x 1,6 mm, który oszczędza przestrzeń na PCB, zapewniając jednocześnie wysoką precyzję, niską moc częstotliwości pośredniej 24 MHz.Ten oscylator zapewnia stabilne sygnały zegarowe dla mikrokontrolerówNapęd zasilania waha się od 2,25 V do 3,63 V, a jego maksymalny prąd roboczy wynosi 7,5 mA, przy prądzie czuwania zaledwie 1,8 μ A.Jest bardzo odpowiedni dla urządzeń zasilanych bateriami.
AMMLPDALJS-25.0000T ma nieco większy rozmiar 2,5 x 2,0 mm i działa na częstotliwości 25 MHz, która jest powszechnie stosowana w sieciach Ethernet, USB i niektórych radiowodach bezprzewodowych.Typowy prąd czuwania tego urządzenia wynosi tylko 1 μ A, a także ma elastyczne napięcie robocze w zakresie od 2,25 V do 3,63 V, zapewniające wysoką efektywność energetyczną w projektach przenośnych lub przemysłowych.
50 MHz AMMLPDDLJS-50.0000T przyjmuje pakiet 2,5 x 2,0 mm, z zużyciem energii w stanie gotowości 1 μ A, obsługuje zasilanie 1,8 V i zużywa do 7,5 mA podczas pracy.Ten oscylator jest kompaktowy i ma niskie zużycie energii, co czyni go idealnym wyborem dla tych, którzy potrzebują doskonałej powierzchni i efektywności energetycznej.
Wszystkie trzy urządzenia mają stabilność częstotliwości ± 20 ppm i wyjście CMOS, co ułatwia projektowanie aplikacji.