SITIME晶振集团描述32.768K与MEMS振荡器固态电路会议

  锦玉电子这篇技术文章接着上个篇章《SITIME晶振集团叙述32.768K基于MEMS的振荡器的相关内容》继续给大家详细介绍.SITIME晶振可编程架构使最灵活的产品具有更多的特性和超快的领导时间.为电子产品的微型化提供了支持,它提供了行业中最小的包的定时解决方案——小到1.5 x0.8毫米,以及减少组件计数的独特功能.我们的产品通过将多个组件的功能组合在同一个包中来减少董事会空间.半导体公司正在集成我们的硅MEMS谐振器在其SOCs/ASICs中完全消除外部时钟和简化系统设计.

  TDC以262khz的采样频率工作，过采样比为192。每个转换需要6毫秒，电流消耗为4.5μa。该电流消耗包括抽取滤波器、数字滤波器和时钟发生器的电流消耗。独立TDC的分辨率为25mK/转换，因此品质因数(能量/转换x分辨率)为24pJC. 占空比降低了TDC更新率，但在1°C/s温度斜坡期间仍然保证<1点误差。当TDC不活动时，数字电路中的时钟门控用于节省功率。图12.9.4显示了温度补偿发动机的电流曲线。BJT核心和调制器初始化需要1毫秒，25℃下两次背靠背转换需要6毫秒，多项式评估需要2毫秒。系统级斩波需要两次转换。占空比将TDC转化率降低到3S/s，平均电流降低到100纳米。

图12.9.4:TCXO模式下的电源电流分布。贸发会议的转化率是3s/s

  如图12.9.5所示，对于85个XO器件，测量到的温度(-40至+85℃)频率稳定性小于100ppm，对于45个TCXO器件，测量到的频率稳定性小于3ppm。TCXOs在几个温度点被单独修剪。图12.9.5还显示了在TCXO有源晶振设备上存在1.7c/s的温度瞬变时，在14个温度周期内测量的滞后和跟踪性能。

图12.9.5:XO和TCXO的频率稳定性与温度的关系,TCXO滞后及其对温度斜坡的响应。

  图12.9.6列出了系统性能，并与现有XO和TCXO设备进行了比较。如图所示，与其他工作相比，工业温度范围内的石英晶体振荡器频率稳定性得到改善。在XO和TCXO模式下，该振荡器的总电流消耗分别为0.9μA和1.0μA。驱动外部负载电容时，可以启用低摆幅驱动器来节省功率。低功率模式下，禁用锁相环的XO进一步降低了电源电流至0.6μa。图12.9.7显示了面积为1.2毫米的0.18μm CMOS管芯和面积为0.17毫米的MEMS管芯。MEMS谐振器以1.55×0.85毫米芯片级封装(CSP)倒装芯片结合到CMOS管芯上。

图12.9.6:与以前低功耗32khz XO和TCXOs的性能比较。