Microchip 32.768K Clock Oscillator,Microchip公司通過不斷塑造品牌價值,以及不斷拓寬自身能力邊界,從而實現自我價值的最大化,秉持著樂意助人的精神,使得其在創新之路走得十分平坦,隨著行業發展的需求增長,Microchip晶振公司開始意識到新的趨勢到來,并傾盡所有專注于打磨自身的有源晶振產品,從品質到性能方面,追求產品品質達到極致的完美,并以高于用戶滿意度為最大的前提,好比這款精心打磨的時鐘振蕩器,一經推出市場便得到極好的評價。
只有當解決方案使用高精度、快速啟動的32.768kHz系統時鐘時,才能在休眠模式后重新建立超高速、省電的數據通信或全球定位。在基于休眠技術的電池供電解決方案中采用32.768kHz硅振蕩器可以節省50%以上的功率。彼得曼技術公司的專家解釋了原因32.768kHz硅振蕩器正在電池供電的休眠技術應用中占據主導地位,以及它們為用戶提供了哪些優勢。
許多終端產品采用休眠技術,包括可穿戴設備、面向商業、工業、汽車和物聯網應用的基于藍牙低能耗(BLE)的通信單元、GPS(商業和汽車)、M2M通信、個人追蹤器和醫療患者監護系統、物聯網、智能計量、家庭自動化、無線等等。
冬眠技術是如何工作的?
休眠技術主要用于定位應用和終端設備中,這些設備通過藍牙低能量(BLE)與單獨的接收器交換收集的數據。為了大大延長電池壽命,這些設備中的高耗電電路部分,如用于數據傳輸和定位的IC,會盡可能地進入省電睡眠模式。一旦用戶搜索到新的目的地,或者想要通過藍牙低能耗傳輸數據,這些休眠部件就必須被再次喚醒,并盡快恢復到高功率工作模式(圖1)。
極短的喚醒時間可節省50%的系統能源
為了實現高速、高能效的數據通信,32.768kHz系統時鐘必須非常精確,以便應用能夠高速運行圖1所示的過程,然后立即返回休眠模式。
不精確的系統時鐘會導致圖1所示的功耗過程根據需要重復多次,直到數據從發射器發送到接收器,比如從可穿戴設備發送到智能手機。這種重復增加了功率消耗,從而大大縮短了電池壽命。然而,當提供高精度32.768K有源晶振參考頻率時,發射器和接收器的系統時鐘之間的這些恒定功耗同步變得多余。超長的獨立運行時間是發射機單元取得市場成功的關鍵因素。不能長時間運行的病人監護設備很難被接受。用戶會奇怪為什么他需要反復給設備充電或更換電池,并且不會向他人推薦該產品,甚至會在網上發布負面評論。Microchip 32.768K Clock Oscillator.
高精度系統時鐘在GPS應用中還有另一個省電優勢:它可以延長休眠周期,同時仍然保持不到一秒的快速啟動。
32.768 kHz石英晶體和石英晶體振蕩器與32.768kHz超低功率振蕩器有何不同
由于石英切割,32.768 kHz石英晶體的溫度穩定性(與MHz石英晶體不同)不能通過改變切割角度來縮小。在-40°C至+85°C的溫度范圍內,32.768 kHz石英晶體的最精確溫度穩定性約為-180 ppm(圖2);相比之下,MHz石英晶體的折射率為15 ppm。
Microchip公司DSC60XX系列的32.768千赫硅振蕩器例如,其尺寸僅為3.2×2.5mm,在-40℃至+85℃的溫度范圍內具有±5 ppm的溫度穩定性,因此比32.768 kHz石英晶體精確36倍。此外,第一年后ULPPOS的老化為1 ppm,10年后為5 ppm。32.768 kHz石英晶體在第一年后的老化為3 ppm,10年后的老化遠大于20 ppm。影響應用精度的另一個因素是頻率穩定性,25°C時32.768 kHz石英晶體的標準值為20 ppm。因此,32.768 kHz的石英晶體僅產生非常不精確的系統時鐘,這僅允許非常慢的數據通信,并且考慮到上述數據通信中的重復,消耗大量的功率。
歐美晶振原廠代碼
品牌
型號
類型
頻率
電壓
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
6.78MHz
1.8 ~ 3.3V
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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1.7 V ~ 3.6 V
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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2.25 V ~ 3.6 V
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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美國Microchip有源晶振
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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1.8 V ~ 3.3 V
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
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Microchip振蕩器
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MEMS (Silicon)
100MHz
1.71 V ~ 3.63 V
32.768千赫的OSC振蕩器也可以在市場上買到。這些尺寸更大(2.5 x 2.0毫米或3.2 x 2.5毫米),并使用各種不同的技術。典型的是石英振蕩器,其中32.768 kHz是通過劃分MHz頻率(2.5 x 2.0 mm)產生的。這種振蕩器消耗幾毫安,因此完全不適合電池供電的解決方案。
其他的32.768千赫石英振蕩器(3.2 x 2.5毫米)直接基于32.768 kHz石英晶體,并且如果石英晶體的頻率精度沒有被振蕩器IC補償,則消耗更少的功率。然而,這種情況下的頻率與32.768 kHz石英晶體的頻率一樣不精確,因為該振蕩器的建立速度非常慢。
第三種解決方案基于32.768 kHz石英晶體和振蕩器IC,該振蕩器IC補償32.768 kHz石英晶體的非常高的頻率精度,但通常啟動非常慢,大約3秒,因此需要多次高功耗重復。
彼得曼技術公司的節能解決方案
大多數藍牙低能耗解決方案采用兩個32.768 kHz石英晶體(一個用于BLE IC的睡眠模式,一個用于MCU時鐘)和一個MHz石英晶體作為BLE芯片的參考頻率(圖3)。在典型的可穿戴應用中,一個32.768 kHz硅振蕩器可以同時作為ble和MCU睡眠模式的時鐘。這可以節省大量電路板空間,因為DSC60XX的尺寸為3.2 x 2.5mm,只有最小的32.768 kHz石英晶體的一半,比低功耗石英振蕩器(7.0 x 5.0 mm)小85%。
考慮到32.768 kHz石英晶體的空間要求,加上兩個接地的外部去耦電容,DSC60XX僅占石英解決方案空間的85%。DSC60XX無需去耦電容,因為安裝的IC會自行過濾電源電壓。
極低功耗
即使是標準版本的Microchip 32.768 kHz硅振蕩器也具有極低的功耗,在1.8 VDC的VDD下小于1 A。為了進一步降低功耗,振蕩器的輸出幅度可以適應要計時的IC。在這種情況下,VOH可以設置在0.6至1.225 V的范圍內,或者VOL可以設置在0.35至0.8 V的范圍內。電源電壓為1.8 VDC的PMIC或MCU需要1.2 V的VIH幅度或0.6 V的VIL幅度。這樣,32.768 kHz硅振蕩器可以適應MCU和BLE,以最佳方式節省功耗:這是下一代硅振蕩器技術的另一個主要優勢,32.768 kHz石英振蕩器可以做到這一點
高啟動可靠性
因為32.768千赫石英晶體具有非常高的電阻,它們并不總是與被計時的IC的振蕩器級最佳地協調。石英有時開始振蕩,有時不振蕩。當它發生時,原因并不總是很清楚。要計時的IC振蕩器級的負輸入電阻通常漂移很大,并且具有容性。根據Microchip專家的測量,超過25%的電容散射并不少見。這并不會使設計32.768 kHz石英晶體的最佳電路變得更加容易,而且石英晶體的調諧靈敏度(ppm/pF)也會導致電路發生頻率偏移。使用超低功耗32.768 kHz硅振蕩器不僅可以同時為多個IC提供時鐘,還可以消除啟動/建立問題和頻率偏移。結果是:在任何情況下、任何溫度下、任何時候都有最高的啟動可靠性。
巨大的成本節約
Microchip 32.768 kHz硅振蕩器節省了兩個32.768 kHz石英晶體及其連接電容,從而大大降低了PCB上的空間要求。這意味著該應用可以由更小、更便宜的PCB完美實現。此外,開發、安裝、控制和測試的成本和工作量大大降低。鑒于較低的元件采購和處理成本以及較低的元件價格,設備制造商不僅節省了電力,還節省了資金。
更環保的技術,打造更智能的世界
節能設計從計時開始。Microchip超低功耗32.768 kHz硅振蕩器就是一個例子,說明在基于休眠技術的設備中,只要使用正確的時鐘,系統功耗就可以降低50%。時鐘專家Microchip的專家就從“下一代時鐘”產品系列中選擇合適的元件提供建議,并提供全面的技術支持、設計導入、快速樣品和批量交付,從而確保快速上市。