從32.768K至MHz范圍的MEMS晶振有哪些優(yōu)勢?
來源：http://www.fuleikeji.cn 作者：康華爾電子 2020年03月18
從32.768K至MHz范圍的MEMS晶振有哪些優(yōu)勢?
頻率控制元器件市場看似石英晶振占了主導(dǎo),但也并非是一家獨(dú)大,很多人可能只知道制造晶振的材料是石英和水晶,但其實(shí)還有很多種,其中一類叫做硅晶,是目前除了石英水晶之外,最多用來生產(chǎn)諧振器和振蕩器的原材料.和普通的石英一樣,硅晶制造的晶振頻率也分為KHz和MHz兩種,從32.768K到幾千兆赫茲都可以選擇,而且常用頻點(diǎn)比石英的要高許多.接下來就帶大家了解一下,MEMS可編程晶振的優(yōu)勢有哪些?
本文最近已更新以反映新的信息.旨在產(chǎn)生共振并產(chǎn)生時(shí)鐘信號的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))目前可能無法在計(jì)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,但是該技術(shù)的普及程度正在不斷提高.與基于石英晶體的悠久的計(jì)時(shí)技術(shù)相抗衡,MEMS的出現(xiàn)帶來了巨大的好處.
下面列出的是基于MEMS諧振器的計(jì)時(shí)產(chǎn)品提供的最大優(yōu)勢.
1.小型化
MEMS技術(shù)基于硅而不是石英,從而提供了更低的成本和更容易獲得的實(shí)現(xiàn)小型化的途徑.MEMS器件利用了光刻技術(shù),因此對尺寸的改進(jìn)沒有實(shí)際的限制.更具體地說,封裝尺寸和頻率彼此獨(dú)立,而石英晶體的尺寸與設(shè)備的頻率直接相關(guān).
微小的晶體具有頻率限制.例如,Abracon的1.2x1.0mmABM13W系列具有32MHz至80MHz的頻率范圍,而1.6x1.2mmABM12W系列則具有24MHz至52MHz的頻率范圍.相反,類似的小型(1.6x1.2mm)MEMS可編程晶振可提供1MHz至80MHz的頻率范圍.低于24MHz的頻率在電源,無線充電和連接應(yīng)用中很常見.
Abracon晶振的32.768kHz-ASTMKJ MEMS解決方案以更小的1.54x0.84mm的占地面積擊敗了其他最新的音叉晶體尺寸.此外,Abracon的最新MEMS系列,包括AMPM和AMJM系列,可提供1MHz至100MHz的微型1.6x1.2mm、2.0x1.6mm、2.5x2.0mm和3.2x2.5mm封裝尺寸.
2.抗沖擊
Abracon正在談?wù)摳邲_擊力-就像從大炮高沖擊力中射出來一樣.您可能會(huì)問:”誰需要那個(gè)?”抗高沖擊力不僅在彈丸中是必需的.工業(yè)過程監(jiān)控,手持式電動(dòng)工具,運(yùn)輸,無人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)等應(yīng)用程序經(jīng)常會(huì)遭受沖擊和振動(dòng).任何有跌落,跌落,反復(fù)沖擊,高速撞擊,急轉(zhuǎn)彎或強(qiáng)烈混響風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備都將從MEMS中受益.諧振器尺寸小,即使與微型石英晶體相比,MEMS設(shè)備的質(zhì)量也很低.較小的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較小的加速度作用力,從而使MEMS器件保持穩(wěn)定.
3.在極端溫度下的穩(wěn)定性
工業(yè),運(yùn)輸,汽車和軍事應(yīng)用中的設(shè)備必須能夠承受-40℃~+85℃的極端溫度極限.未經(jīng)補(bǔ)償?shù)氖⒕w的穩(wěn)定性在極端溫度和極端溫度下趨于發(fā)散.另一方面,所有MEMS都需要溫補(bǔ)晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償功能,這將使器件即使在極端溫度下也能在整個(gè)溫度范圍內(nèi)得到控制.如果您想在較寬的溫度范圍內(nèi)保持緊密的穩(wěn)定性,則MEMS時(shí)序可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇.
4.非標(biāo)準(zhǔn)頻率
幾乎所有應(yīng)用程序都使用數(shù)百種常見頻率.但是,當(dāng)需要新的頻率時(shí),將石英毛坯切割成正確的頻率可能需要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間.在緊急項(xiàng)目中,MEMS的可編程性可以拯救工程師并幫助他們繼續(xù)設(shè)計(jì).同時(shí),有可能使用MEMS器件進(jìn)行生產(chǎn),然后切換回晶體以進(jìn)行批量運(yùn)輸.在開發(fā)和原型開發(fā)階段適應(yīng)新的頻率時(shí),該策略很方便.
以正確的方式以正確的方式應(yīng)用技術(shù)始終可以解決挑戰(zhàn).在許多應(yīng)用中,MEMS可以提供節(jié)省空間的選項(xiàng),抗沖擊,具有更好的穩(wěn)定性和快速轉(zhuǎn)彎非標(biāo)準(zhǔn)頻率的便利性.還有大家比較關(guān)心的價(jià)格問題,從2005年開始,MEMS晶振系列的單價(jià)就大幅度降低,大多數(shù)與普通的石英晶體振蕩器差不多價(jià)格,甚至?xí)?因此MEMS時(shí)序的使用成本并不會(huì)提高.
從32.768K至MHz范圍的MEMS晶振有哪些優(yōu)勢?
頻率控制元器件市場看似石英晶振占了主導(dǎo),但也并非是一家獨(dú)大,很多人可能只知道制造晶振的材料是石英和水晶,但其實(shí)還有很多種,其中一類叫做硅晶,是目前除了石英水晶之外,最多用來生產(chǎn)諧振器和振蕩器的原材料.和普通的石英一樣,硅晶制造的晶振頻率也分為KHz和MHz兩種,從32.768K到幾千兆赫茲都可以選擇,而且常用頻點(diǎn)比石英的要高許多.接下來就帶大家了解一下,MEMS可編程晶振的優(yōu)勢有哪些?
本文最近已更新以反映新的信息.旨在產(chǎn)生共振并產(chǎn)生時(shí)鐘信號的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))目前可能無法在計(jì)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,但是該技術(shù)的普及程度正在不斷提高.與基于石英晶體的悠久的計(jì)時(shí)技術(shù)相抗衡,MEMS的出現(xiàn)帶來了巨大的好處.
下面列出的是基于MEMS諧振器的計(jì)時(shí)產(chǎn)品提供的最大優(yōu)勢.
MEMS技術(shù)基于硅而不是石英,從而提供了更低的成本和更容易獲得的實(shí)現(xiàn)小型化的途徑.MEMS器件利用了光刻技術(shù),因此對尺寸的改進(jìn)沒有實(shí)際的限制.更具體地說,封裝尺寸和頻率彼此獨(dú)立,而石英晶體的尺寸與設(shè)備的頻率直接相關(guān).
微小的晶體具有頻率限制.例如,Abracon的1.2x1.0mmABM13W系列具有32MHz至80MHz的頻率范圍,而1.6x1.2mmABM12W系列則具有24MHz至52MHz的頻率范圍.相反,類似的小型(1.6x1.2mm)MEMS可編程晶振可提供1MHz至80MHz的頻率范圍.低于24MHz的頻率在電源,無線充電和連接應(yīng)用中很常見.
Abracon晶振的32.768kHz-ASTMKJ MEMS解決方案以更小的1.54x0.84mm的占地面積擊敗了其他最新的音叉晶體尺寸.此外,Abracon的最新MEMS系列,包括AMPM和AMJM系列,可提供1MHz至100MHz的微型1.6x1.2mm、2.0x1.6mm、2.5x2.0mm和3.2x2.5mm封裝尺寸.
2.抗沖擊
Abracon正在談?wù)摳邲_擊力-就像從大炮高沖擊力中射出來一樣.您可能會(huì)問:”誰需要那個(gè)?”抗高沖擊力不僅在彈丸中是必需的.工業(yè)過程監(jiān)控,手持式電動(dòng)工具,運(yùn)輸,無人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)等應(yīng)用程序經(jīng)常會(huì)遭受沖擊和振動(dòng).任何有跌落,跌落,反復(fù)沖擊,高速撞擊,急轉(zhuǎn)彎或強(qiáng)烈混響風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備都將從MEMS中受益.諧振器尺寸小,即使與微型石英晶體相比,MEMS設(shè)備的質(zhì)量也很低.較小的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較小的加速度作用力,從而使MEMS器件保持穩(wěn)定.
3.在極端溫度下的穩(wěn)定性
工業(yè),運(yùn)輸,汽車和軍事應(yīng)用中的設(shè)備必須能夠承受-40℃~+85℃的極端溫度極限.未經(jīng)補(bǔ)償?shù)氖⒕w的穩(wěn)定性在極端溫度和極端溫度下趨于發(fā)散.另一方面,所有MEMS都需要溫補(bǔ)晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償功能,這將使器件即使在極端溫度下也能在整個(gè)溫度范圍內(nèi)得到控制.如果您想在較寬的溫度范圍內(nèi)保持緊密的穩(wěn)定性,則MEMS時(shí)序可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇.
4.非標(biāo)準(zhǔn)頻率
幾乎所有應(yīng)用程序都使用數(shù)百種常見頻率.但是,當(dāng)需要新的頻率時(shí),將石英毛坯切割成正確的頻率可能需要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間.在緊急項(xiàng)目中,MEMS的可編程性可以拯救工程師并幫助他們繼續(xù)設(shè)計(jì).同時(shí),有可能使用MEMS器件進(jìn)行生產(chǎn),然后切換回晶體以進(jìn)行批量運(yùn)輸.在開發(fā)和原型開發(fā)階段適應(yīng)新的頻率時(shí),該策略很方便.
以正確的方式以正確的方式應(yīng)用技術(shù)始終可以解決挑戰(zhàn).在許多應(yīng)用中,MEMS可以提供節(jié)省空間的選項(xiàng),抗沖擊,具有更好的穩(wěn)定性和快速轉(zhuǎn)彎非標(biāo)準(zhǔn)頻率的便利性.還有大家比較關(guān)心的價(jià)格問題,從2005年開始,MEMS晶振系列的單價(jià)就大幅度降低,大多數(shù)與普通的石英晶體振蕩器差不多價(jià)格,甚至?xí)?因此MEMS時(shí)序的使用成本并不會(huì)提高.
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