Trong các sản phẩm điện tử năng lượng thấp, nguồn thời gian là yếu tố thúc đẩy tiềm ẩn cho tuổi thọ pin, độ tin cậy và hiệu suất.tinh thể thạch anh là thành phần thời gian tiêu chuẩn trong các sản phẩm điện tử cho đến khi xuất hiện các hệ thống điện cơ vi mô dựa trên silicon (MEMS) dao động.
Chọn bộ dao động MEMS là một trong những bước có ảnh hưởng nhất trong việc thiết kế các ứng dụng khác nhau từ các thiết bị đeo và cảm biến IoT đến các hệ thống kỹ thuật số công nghiệp và tốc độ cao.Loại tinh thể này được khắc trên một miếng silicon và rung động với tần số chính xác, cung cấp một tín hiệu thời gian kỹ thuật số ổn định.
Các tinh thể thạch anh đã được sử dụng từ những năm 1930, dựa trên độ điện áp của chúng khi áp dụng điện áp để rung ở tần số chính xác.đảm bảo thời gian đáng tin cậy lâu dài cho các thiết bị như vi điều khiển và radio.
Tuy nhiên, tinh thể thạch anh tương đối mong manh và hoạt động ở tần số cụ thể, có thể gây ra các vấn đề trong quá trình lặp lại thiết kế và tùy chỉnh tần số.tinh thể thạch anh chỉ ổn định một vài mili giây sau khi được bật, làm cho chúng không phù hợp với các thiết bị năng lượng thấp với chu kỳ ngủ thường xuyên.
Các chất thay thế điện tử như dao động công suất kháng (RC) và dao động công suất cảm ứng (LC) có thể tạo ra tín hiệu đồng hồ từ các thành phần điện tử,nhưng có thể gây ra trục trặc tần số do nhiệt độ, điện áp, hoặc lão hóa.
Máy dao động MEMS tích hợp sự ổn định cơ học của thạch anh với sự thu nhỏ, chống va chạm và khả năng cấu hình của silicon.Máy dao động này đặc biệt phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tiêu thụ năng lượng thấp, độ bền, hoặc không gian hạn chế. Máy dao động này thức dậy ở tốc độ cấp microsecond, vẫn ổn định và tiêu thụ năng lượng thấp trong các thay đổi nhiệt độ, dẫn đến thời gian hoạt động dài hơn,kích thước pin nhỏ hơn, thiết kế nhỏ gọn và bền hơn.
Các tùy chọn chống động đất và có thể lập trình
Abracon cung cấp một loạt các thiết bị điều khiển thời gian và tần số, bao gồm bộ dao động MEMS dòng AMMLP cho phép điều khiển tần số chính xác cao trong bao bì siêu nhỏ gọn, năng lượng thấp (Hình 1).So với thạch anh truyền thống, các thiết bị AMMLP được đặc trưng bởi khả năng chống sốc, kích thước cực nhỏ và khả năng lập trình,đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tần suất thiết kế và bao bì của các kỹ sư.
Hình 1: Máy dao động MEMS dòng AMMLP của Abracon áp dụng bao bì tiêu chuẩn công nghiệp với phạm vi lựa chọn tần số rộng (nguồn hình: Abracon)
Từ các máy theo dõi thể dục thế hệ tiếp theo đến máy bay không người lái tự trị, các bộ dao động AMMLP có thể cung cấp thời gian chính xác, năng lượng thấp cần thiết cho các ứng dụng hiện đại.3 MHz đến 170 MHz, với một loạt các loại kết hợp chính xác, tiêu thụ điện năng thấp và linh hoạt.hoặc điện áp liên tục từ 2.25V đến 3.6V.
Từ góc độ tiêu thụ điện, các bộ dao động AMMLP được thiết kế để hiệu quả năng lượng, với mức tiêu thụ điện thông thường khoảng 6,5 mA.Nhiều mô hình cũng bao gồm chế độ chờ hoặc đầu ra cho phép, cho phép họ vào chế độ ngủ trong khi thiết bị tiết kiệm năng lượng..0 mm, giúp dễ dàng đạt được tích hợp nhúng ngay cả trong thiết kế nhỏ gọn nhất.
Sự ổn định tần số
Các thiết bị Abracon có thể được lập trình cho hầu hết các tần số trong phạm vi của chúng trước khi rời khỏi nhà máy.Tính ổn định tần số có thể được chọn trong phạm vi nhiệt độ rộng từ ± 20 ppm đến ± 50 ppm, đảm bảo tính nhất quán thời gian cho các ứng dụng công nghiệp hoặc tiêu dùng di động.
AMMLPAALJS-24.0000T là một bộ dao động MEMS 2,0 x 1,6 mm tiết kiệm không gian PCB trong khi cung cấp tần số trung gian 24 MHz công suất thấp và chính xác cao.Máy dao động này cung cấp tín hiệu đồng hồ ổn định cho các bộ điều khiển vi môĐiện áp cung cấp điện từ 2,25 V đến 3,63 V, và dòng điện hoạt động tối đa của nó là 7,5 mA, với dòng chờ chỉ 1,8 μ A.Nó rất phù hợp với các thiết bị chạy bằng pin.
AMMLPDALJS-25.0000T có kích thước lớn hơn một chút là 2,5 x 2,0 mm và hoạt động ở tần số 25 MHz, thường được sử dụng cho Ethernet, USB và một số đài vô tuyến nhất định.Điện dự phòng điển hình của thiết bị này chỉ là 1 μ A, và nó cũng có một điện áp hoạt động linh hoạt dao động từ 2,25 V đến 3,63 V, đảm bảo hoạt động hiệu quả năng lượng cao trong thiết kế di động hoặc công nghiệp.
AMMLPDDLJS-50.0000T 50 MHz sử dụng gói 2,5 x 2,0 mm, với mức tiêu thụ điện chờ là 1 μ A, hỗ trợ nguồn điện 1,8 V và tiêu thụ lên đến 7,5 mA trong khi hoạt động.Máy dao động này có kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ năng lượng thấp, làm cho nó trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho những người yêu cầu không gian tuyệt vời và hiệu quả năng lượng.
Cả ba thiết bị đều có độ ổn định tần số ± 20 ppm và đầu ra CMOS, đơn giản hóa thiết kế ứng dụng.