En la electrónica de baja potencia, las fuentes de tiempo son un impulsor implícito de la duración de la batería, la confiabilidad y el rendimiento.Los cristales de cuarzo han sido el elemento de cronometraje estándar en la electrónica hasta el advenimiento de los osciladores de sistema electromecánico micromecánico basados en silicio (MEMS)..
La elección de osciladores MEMS es uno de los pasos más influyentes en el diseño de aplicaciones desde dispositivos portátiles y sensores IoT hasta sistemas digitales industriales y de alta velocidad.Este cristal está grabado en una oblea de silicio y vibra a una frecuencia precisa para proporcionar una señal de tiempo digital estable.
Los cristales de cuarzo se han utilizado desde la década de 1930 y dependen de la propiedad piezoeléctrica del voltaje aplicado para vibrar a una frecuencia precisa.La estabilidad natural de los cristales de cuarzo asegura un tiempo de funcionamiento largo y confiable de dispositivos como microcontroladores y radios.
Sin embargo, los cristales de cuarzo son relativamente frágiles y operan a una frecuencia particular, causando problemas durante las iteraciones de diseño y la personalización de frecuencia.Los cristales de cuarzo se estabilizan sólo unos pocos milisegundos después de ser energizados, por lo que no son adecuados para dispositivos de baja potencia con ciclos de sueño frecuentes.
Las alternativas electrónicas, como los osciladores RC y LC, pueden generar señales de reloj de componentes electrónicos, pero pueden derivar la frecuencia debido a la temperatura, el voltaje o el envejecimiento.
Los osciladores MEMS combinan la estabilidad mecánica del cuarzo con la miniaturización, la resistencia al impacto y la configurabilidad del silicio.Este oscilador es ideal para aplicaciones que requieren un bajo consumo de energíaEl oscilador se despierta a velocidades de microsegundos, mantiene la estabilidad y un bajo consumo de energía durante los cambios de temperatura, lo que resulta en un tiempo de funcionamiento más largo,Baterías más pequeñas, y un diseño más compacto y robusto.
Opciones sísmicas y programables
Abracan ofrece una gama de dispositivos de control de tiempo y frecuencia, incluido el oscilador MEMS de la serie AMMLP, para un control de frecuencia de alta precisión en un paquete ultracompacto y de baja potencia (Figura 1).Comparado con el cuarzo tradicional, los dispositivos AMMLP se caracterizan por su resistencia al impacto, su tamaño y programabilidad ultrapequeños, etc., cumpliendo completamente con los requisitos de frecuencia de diseño y envasado de los ingenieros.
Figura 1: Los osciladores MEMS de la serie AMMLP de Abracan cuentan con un embalaje estándar de la industria y un amplio rango de selección de frecuencia.
Desde una nueva generación de rastreadores de estado físico hasta drones autónomos, el oscilador AMMLP proporciona un tiempo preciso y de baja potencia para aplicaciones modernas.3 MHz a 170 MHz y están disponibles en un amplio rango de precisiónEstos dispositivos soportan cuatro voltajes de alimentación: 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V o de 2,25 V a 3,6 V continuos.
Desde el punto de vista del consumo de energía, el oscilador AMMLP está diseñado para la conservación de energía, típicamente con un consumo de corriente de aproximadamente 6,5 mA,y muchos modelos también incluyen un modo de espera o salida habilitado para entrar en un estado latente cuando el dispositivo es eficiente energéticamenteCon los tamaños de paquete estándar de la industria de 2,0 x 1,6 mm, 2,5 x 2,0 mm, 3,2 x 2,5 mm, 5,0 x 3,2 mm y 7,0 x 5,0 mm, el oscilador permite una integración fácil incluso en el diseño más compacto.
Estabilidad de la frecuencia
El dispositivo Abracan es programable en fábrica para prácticamente cualquier frecuencia en su rango.Se puede seleccionar un amplio rango de temperatura de ± 20 ppm a ± 50 ppm y una estabilidad de frecuencia tan estricta garantiza la consistencia del tiempo para aplicaciones industriales o de consumo portátiles.
AMMLPAALJS-24.000T es un oscilador MEMS de 2,0 x 1,6 mm que ahorra espacio en PCB al tiempo que proporciona alta precisión y baja potencia de 24 MHz IF. Este oscilador proporciona señales de reloj estables para microcontroladores,circuitos de radiofrecuencia y otros circuitos digitales con un voltaje de alimentación de 2.25 V a 3.63 V, una corriente de funcionamiento máxima de 7,5 mA y una corriente de espera de sólo 1,8 μA, lo que lo hace ideal para dispositivos alimentados por baterías.
AMMLPDALJS-25.0000T es ligeramente más grande, 2,5 x 2,0 mm y opera a 25 MHz, que normalmente se utiliza para Ethernet, USB y algunas radios inalámbricas.La corriente de espera típica de este dispositivo es de sólo 1 μA, y también tiene un voltaje de funcionamiento flexible de 2,25 V a 3,63 V, lo que garantiza un funcionamiento eficiente en diseños portátiles o industriales.
MHz AMMLPDDLJS-50.0000T utiliza un paquete de 2,5 x 2,0 mm, 1 μ A de potencia de espera, admite una fuente de alimentación de 1,8 V y funciona hasta 7,5 mA.el oscilador de bajo consumo de energía es ideal para demandar espacio y eficiencia energética.
Los tres dispositivos tienen una estabilidad de frecuencia de ± 20 ppm y una salida CMOS para simplificar el diseño de la aplicación.