基于TI BAW諧振器技術(shù)芯片發(fā)布,突破外部時鐘屏障
電路系統(tǒng)需要時鐘,因?yàn)閱纹瑱C(jī)需要在時鐘的控制下才能夠有效地執(zhí)行各種操作。一般來說,在系統(tǒng)電路中需要配備石英晶體振蕩器來擔(dān)任時鐘信號振蕩源,產(chǎn)生主板上各個系統(tǒng)所必需的時鐘信號。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201903/398245.htm當(dāng)前,市面上的時鐘和石英晶振器件能夠確保單片機(jī)準(zhǔn)確有效地運(yùn)行,但還是有一些局限性。首先是成本問題,電路的成本主要發(fā)生在生產(chǎn)和設(shè)計兩方面,越是要求精確的時鐘其設(shè)計難度就越大。其次是生產(chǎn)周期,復(fù)雜的系統(tǒng)對設(shè)計要求會更高,這直接影響著設(shè)計周期,因此,客戶在選擇芯片產(chǎn)品時都會將其“上手”難易程度綜合考慮進(jìn)去。最后,安全性、穩(wěn)定性、精準(zhǔn)程度也是需要考量的。
隨著5G通訊和大數(shù)據(jù)時代的到來,系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度日益加快,高精度的時鐘就顯得愈發(fā)重要,時鐘和石英晶振器件的局限性將會阻礙數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展。
德州儀器(TI)公司憑借多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),了解到時鐘模塊對未來電路系統(tǒng)的重要性,苦心鉆研數(shù)年,終于研發(fā)出基于體聲波(BAW)技術(shù)的全新嵌入式處理器和模擬芯片,完成了用BAW技術(shù)替代石英晶振器件實(shí)現(xiàn)時鐘功能。德州儀器 (TI) 半導(dǎo)體事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān),吳健鴻先生為媒體講解了BAW諧振器技術(shù)的重要意義。
德州儀器 (TI) 半導(dǎo)體事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān),吳健鴻
什么是體聲波(BAW)技術(shù)?
TI公司的BAW技術(shù)是集成微電子機(jī)械 (MEMs) 芯片諧振器的核心技術(shù),是一種微型諧振器技術(shù)。過去,BAW技術(shù)常常被用于濾波器中,這是業(yè)內(nèi)首次將該技術(shù)用于繼承時鐘功能。
這款諧振器與傳統(tǒng)的諧振器不同,是由夾在兩個電極之間的壓電材料組成(見圖1),能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能-聲能,產(chǎn)生可靠的振蕩,從而產(chǎn)生高頻、穩(wěn)定的時鐘輸出。然后,穩(wěn)定的時鐘可以用作射頻定時的精確源,使無線電核心可靠地工作,而不影響頻率誤差和嚴(yán)格的溫度公差等參數(shù)。
基于BAW技術(shù)的設(shè)備把高精度和超低抖動時鐘直接集成到包括其他電路的封裝中,因此比外置石英晶振設(shè)備更加小巧,同時避免了其他外部器件的干擾,大大提升了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,提供更高質(zhì)量的有線和無限網(wǎng)絡(luò)信號。正是因?yàn)闀r鐘電路已經(jīng)集成到芯片內(nèi),所以工程師在設(shè)計電路時就免去了再考慮外部時鐘電路的麻煩,使設(shè)計過程變得簡單,大大降低了設(shè)計成本。
BAW諧振器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,通信基礎(chǔ)設(shè)施、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、工廠和樓宇自動化、醫(yī)療設(shè)備,甚至是在網(wǎng)絡(luò)路由器都能夠發(fā)揮出色。
消除時鐘噪音:基于TI BAW技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)同步器LMK05318
LMK05318 是一款高性能網(wǎng)絡(luò)同步器時鐘器件,提供抖動消除、時鐘生成、先進(jìn)的時鐘監(jiān)控和卓越的無中斷切換性能,可滿足通信基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè) 應(yīng)用的嚴(yán)格計時要求。該器件具有超低抖動和高電源噪聲抑制 (PSNR) 性能,可降低高速串行鏈路中的誤碼率 (BER)。
圖2:BAW VCO與LC VCO的性能表現(xiàn)
?更高的網(wǎng)絡(luò)性能:TI的新型單通道網(wǎng)絡(luò)同步器時鐘配備了BAW諧振器,適用于400-Gbps鏈路傳輸,有助系統(tǒng)更快傳輸更多數(shù)據(jù),同時還可提供比競爭對手同類器件更高的系統(tǒng)抖動預(yù)算余量。憑借超低抖動和行業(yè)最佳的無中斷開關(guān)性能,LMK05318還針對56-Gbps和新興的112-Gbps脈沖幅度調(diào)制4鏈路提供了最低比特誤差率,實(shí)現(xiàn)更佳的網(wǎng)絡(luò)性能。
?直觀的設(shè)計:相較競爭對手解決方案,由于無需系統(tǒng)內(nèi)編程、并且簡化了電源要求、減少了輔助元件的物料單(BOM),LMK05318使得印刷電路板設(shè)計階段大為簡化,同時提供更高的時鐘性能。
TI副總裁兼高速數(shù)據(jù)與時鐘事業(yè)部總經(jīng)理Kim Wong表示:“未來通信基礎(chǔ)設(shè)施的時鐘要求,會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前石英晶體諧振器的設(shè)備性能。通過將TI BAW諧振器直接集成到時鐘設(shè)備中,我們可以實(shí)現(xiàn)超低抖動性能和彈性,滿足在通信轉(zhuǎn)型的過程中對數(shù)據(jù)管道在抗震動與抗沖擊方面日益嚴(yán)苛的要求?!?/p>
行業(yè)首創(chuàng)的無外置石英晶振的無線MCU——SimpleLink?CC2652RB
?更小的總體積:作為業(yè)界先進(jìn)的無外置石英晶振的無線MCU,CC2652RB在方形扁平無引腳(QFN)封裝內(nèi)集成了一個BAW諧振器,因而無需外置高速48-MHz晶體。
?簡化的設(shè)計:CC2652RB是最低功耗的多標(biāo)準(zhǔn)器件,在單芯片上支持Zigbee?、Thread、低功耗藍(lán)牙?及私有2.4-GHz連接解決方案。且不同于目前市場上其他基于石英晶振的解決方案不同,該芯片支持-40°C到85°C的工作范圍,適合更廣泛的應(yīng)用、環(huán)境和場景。
CC2652RB 器件是 SimpleLink? 微控制器 (MCU) 平臺的一部分,該平臺包含 Wi-Fi?、低功耗 Bluetooth?、線程、Zigbee、低于 1GHz MCU 和主機(jī) MCU,它們均共用一個通用且簡單易用的開發(fā)環(huán)境,其中包含單核軟件開發(fā)套件 (SDK) 和豐富的工具集。
TI互連微控制器事業(yè)部的副總裁Ray Upton表示:“通過運(yùn)用并分析大量的數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確、明智的決策是一項(xiàng)非常重要的創(chuàng)新能力。無線網(wǎng)絡(luò)是這種數(shù)據(jù)遷移的核心,通過連接設(shè)備連接最后一英里的能力是數(shù)據(jù)循環(huán)的關(guān)鍵部分。
目前,LMK05318已經(jīng)投產(chǎn),工程師們也可以采購SimpleLink?CC2652RB預(yù)生產(chǎn)樣品,盡快投入工作。吳總監(jiān)在媒體發(fā)布會上表示,BAW諧振技術(shù)的發(fā)布意義重大,未來將把更多技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)融合到更多的產(chǎn)品中,已滿足客戶們的需求。
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