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突破性TI BAW谐振器技术打造全新电子心跳

2019-03-14 16:55:39   来源:单片机与嵌入式系统应用   浏览: 330 次

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  每个电子系统都必须要有心跳——时钟信号,它可以帮助每个组件完美地同步运行。几十年来,设计人员一直使用石英晶体来产生这种电子心跳。通过晶体振荡,实现精确的节奏。但当这些昂贵的晶体出现磨损时,它们就会抖动或跳变,进而影响计时的精确性。

  近日,德州仪器(TI)推出基于体声波(BAW)的全新嵌入式处理器和模拟芯片,分别是CC2652RB SimpleLink无线MCU与LMK05318网络同步器时钟。它们非常适合应用在下一代无线物联网和通信基础设施的设计中,可以简化设计逻辑、缩短产品上市时间,同时实现稳定、简洁和高性能的数据传输,从而降低潜在的整体开发和系统成本。

  TI率先利用BAW技术实现更佳时钟性能

  过去,BAW谐振器技术常被用于过滤诸如智能电话之类的通信技术中的信号。经过多年的调研和努力,TI首次将这项技术用于集成时钟功能),以实现更好的时钟性能。从楼宇自动化到虚拟健康中的各种应用,基于TI BAW技术的新产品能从根本上提升内部时钟的性能和应用运行速度。

  TI BAW振荡器是一种电子振荡器电路,它利用压电效应,通过震动的微型声波谐振器(BAW)的机械谐振产生稳定的电子信号。这种精确的高频信号可为电子系统提供时钟和计时参考。采用TI BAW谐振器技术的新器件集成了参考时钟谐振器,以小尺寸提供最高频率。这一高度集成的芯片能够有效提升性能,提高机械应力耐受性,例如振动和冲击等。由于TI BAW技术能够实现稳定的数据传输,所以有线和无线信号的数据同步更为精确,并使得连续传输成为可能,这意味着可以快速、无缝地处理数据,大幅提升整个系统的效率。

  行业首创的无晶体无线MCU显著缩短开发周期

  到2022年,物联网应用的支出预计将从2018年的1510亿美元左右提升至1.2万亿美元。这一大幅增长表明,物联网应用正在深入渗透各个领域。物联网应用推广的一个主要瓶颈是集成度不高,而无晶体无线技术可为物联网应用带来巨大的优势。搭载 BAW技术的新款SimpleLink多协议标准CC2652RB无线MCU,能够帮助工程师实现更简单、更小巧的设计,提升性能、降低成本;同时,由于设计人员无需筛选、校准和组装外部石英晶体,从而加快了产品上市的速度。

  作为先进的无外置石英晶振的无线MCU,CC2652RB在方形扁平无引脚(QFN)封装内集成了一个BAW谐振器,因而无需外置高速48 MHz晶体。另外,CC2652RB是最低功耗的多标准器件,在单芯片上支持ZigBee、Thread、低功耗蓝牙及私有2.4 GHz连接解决方案。不同于目前市场上其他基于石英晶振的解决方案,该芯片支持-40~85 °C的工作范围,因此适合更广泛的应用。

  基于TI BAW技术的网络同步器有效减少数字噪声

  基于BAW技术的LMK05318网络同步器时钟,与石英晶振配合使用,可减少数字噪声或抖动(这些噪声和抖动通常来自数据中心核心网络中有线或无线硬件基础设施的通信子系统的输入信号)。

  LMK05318网络同步器时钟配备了BAW谐振器,适用于400-Gbps链路传输,有助于系统更快地传输更多的数据,同时可提供比竞争对手同类器件更高的系统抖动预算余量。凭借超低抖动和行业最佳的无中断开关性能,LMK05318还针对56 Gbps和新兴的112 Gbps脉冲幅度调制4链路提供了最低比特误差率,实现更佳的网络性能。由于无需系统内编程、并且简化了电源要求、减少了辅助元件的物料单(BOM),LMK05318使得印刷电路板设计阶段大为简化,同时提供更高时钟性能。

  TI BAW谐振器技术为下一代工业和通信应用的发展铺平道路

  随着5G网络和下一代通信技术的出现,从商业到医疗保健、农业和教育的众多领域都将深受影响。TI副总裁兼高速数据与时钟事业部总经理Kim Wong表示:“未来通信基础设施的时钟要求,会远远超出当前石英晶体谐振器的设备性能。通过将TI BAW谐振器直接集成到时钟设备中,我们可以实现超低抖动性能和弹性,满足在通信转型的过程中对数据管道在抗震动与抗冲击方面日益严苛的要求。”

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  目前,开发人员可以通过TI商店获得基于SimpleLink CC2652RB无线MCU的TI LaunchPad开发套件,迅速启动设计工作;LMK05318现已量产,开发人员可通过LMK05318评估模块进行评估。今后,TI还将推出更多新品,充分发挥BAW技术的巨大优势。通过改变系统的设计方法,TI BAW谐振器技术将为下一代工业和通信应用的发展铺平道路。


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