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        突破性BAW技术让电子系统的“心跳”更快更稳

        突破性BAW技术让电子系统的“心跳”更快更稳

        作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-09-12 12:39    浏览量:

          跟着物联网期间的到来,物联网装备出现越来越众的数据。通过大数据认识确实能助助管制层协议醒目的计划,可是数据传送越速对时钟的请求越高,当传输速率到达 400Gbps 时,对时钟的请求变得相当苛刻。守旧上,计划职员不停利用石英晶体来计划时钟,可是当晶体显露磨损时,它们就会震颤或跳变,进而影响计时的精准性。越发是针对庞大编制,时钟平稳性还受到完全计划年华、平稳性、PCB 巨细的影响。经历长年华的探究,TI 通过 BAW 技能完毕了冲破。

          所谓 BAW 技能即是一种微型谐振器技能,接济把高精度和超低震颤时钟直接集成到蕴涵其他电道的封装中。BAW 技能装备比外置石英晶振装备小巧,可供给更高质料的有线和无线收集信号。从无线消费电子产物到高端工业编制,为种种范围供给更高质料的通讯和更高的作用。

          如上图所示,TI BAW 谐振器技能核心层是压电资料。当为该器件施加频率,会导致机器组织晃动,此时,层组织将缉捕出现的能量。BAW 谐振器的环节属性是具备存储组织内的最高声能,用以得到高电气 Q 因子值。

          TI 半导体事迹部中邦营业兴盛总监吴健鸿先容,“TI 的 BAW 技能具有几大上风:第一,更小的尺寸,集成至芯片封装中,电道计划师无需正在电道板上安设独自的时钟器件;第二,人人半状况下能耗更低。很众物联网行使请求急速开启时钟编制。基于 TI BAW 技能的振荡器的叫醒速率比石英晶体速 100 倍;第三,更小的数字噪音,TI 收集同步器芯片供给的震颤功能优于目前市集上的同类功能最佳装备。第四,更干净的时钟。TI BAW 谐振器供给超干净的计时参考,这对每秒数百 Gb 的高速数据传输相等紧急。它也能集成到无线射频(RF)芯片上,行动单芯片无线治理计划。”

          过去,BAW 谐振器技能常被用于过滤诸如智能电话之类的通讯技能中的信号。正在业内,TI 初次将这项技能用于集成时钟效用,并于近期宣告了两款基于体声波(BAW)谐振器技能的焦点产物:CC2652RB SimpleLink 无线微左右器(MCU)和 LMK05318 收集同步器时钟。这些微型计时器尺寸仅有 100 微米,比头发的直径还小,但它们的运转频率远远高于石英晶体,可完毕更优异的编制功能。

          无线RB 具有更小的总体积,无外置石英晶振,正在方形扁平无引脚(QFN)封装内集成了一个 BAW 谐振器,所以无需外置高速 48-MHz 晶体;其次,这最低功耗的众准则器件,正在单芯片上接济 Zigbee、Thread、低功耗蓝牙及私有 2.4-GHz 接连治理计划,接济 -40C 到 85C 的职责鸿沟。

          再看 LMK05318,这是一款收集时钟同步器,最要紧行使正在少少传送赶过或到达 400Gbps 输出量的收集装备。由于用了 BAW 的技能,悉数时钟功能提升了约 25db,传输数据量可能到达最岑岭的数据量。吴健鸿举例证据,收集装备对平稳性请求很高,要是正在装备爆发题目必要从新调动时钟,会涉及到停滞切换功能。大凡产物必要 24 小时不间断职责,一朝觉察有一个时钟有题目时,要很急速地切换到此外一个备份时钟上,切换时要确保途中不会损失数据,于是,这对切换时钟相位突变有请求,这个请求使时钟计划难度很大,大凡 Clock set 时钟装配不服稳,作梗会带来许众题目。依赖超低震颤和行业最佳的无停滞开合功能,LMK05318 针对 56-Gbps 和新兴的 112-Gbps 脉冲幅度调制 4 链道供给了最低比特差错率,完毕更佳的收集功能。

          从上图可能看出,绿色的线代外 BAW 测试的相位噪声数据,蓝色线代外用日常 LC 振荡器测试的数据,中心相差 25dB。个中 -3dB 是功能的翻倍,可能设思 25dB 功能提升了众少?

          吴健鸿总结,“行使 BAW 技能后,可能让像高速收集等少少永远有苛刻数据请求的行使功能获得提拔,让 400Gbps 数据量有更平稳的编制,同时提拔产物抗作梗本事,缩小 PCB 计划面积。”

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