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打破功率、尺寸和重量的限制

随着本周 推出专为可穿戴、物联网和移动市场设计的业界最小、功耗最低的 MHz 振荡器,基于 MEMS 的计时再次打破了石英的局限性。 SiT8021振荡器是我们新的 µPower MHz 振荡器系列中的第一款器件,与传统石英振荡器相比,它具有显着的改进:

  • 功耗降低 90% – 延长电池寿命
  • 体积缩小 40% – 实现更小的产品
  • 重量减轻 70% – 打造更轻的可穿戴设备
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SiT8021 low power oscillator

这些优势为智能手表、健身手环和健康监测设备、平板电脑、智能手机、无线 IP 摄像头、便携式音频和配件提供了独特的价值。在这些产品中,SiT8021 可以为多种功能提供低频参考,包括低功耗 MCU 或 SoC、音频接口和胶合逻辑。

这些电池供电产品的设计人员面临着寻找既微型又低功耗的时序参考的挑战。在 MEMS 技术出现之前,电子设备使用基于石英晶体的振荡器。但对于石英谐振器,频率越低,谐振器越大。 MEMS则没有这个限制。

微功率是如何实现的?

SiT8021 仅消耗 100 µA 电流。这是通过我们 µPower 产品中采用的 MEMS 和模拟技术的创新来实现的。与 SiTime 的 µPower 32 kHz SiT15xx解决方案一样,1-26 MHz SiT8021 使用基于 SiTime 突破性 TempFlat MEMS™ 技术的 524-kHz 谐振器。这提供了几个好处。首先,由于 SiT8021 使用 kHz 基准而不是 MHz 基准,因此它消耗的功率要少得多。此外,振荡器芯片上不需要片上补偿电路,因为 TempFlat MEMS™ 的固有频率稳定性足以满足 100 PPM 振荡器的需要。这降低了功耗和芯片尺寸。振荡器内的频率合成器利用高度优化的锁相环 (PLL) 在 MHz 频率下实现高性能。

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SiTime SiT8021 micro power MHz oscillator architecture block diagram

超小尺寸是如何实现的?

MEMS 振荡器本质上非常小。SiTime MEMS 谐振器芯片的典型尺寸仅为 0.4 x 0.4 mm,其质量是典型石英晶体谐振器质量的 1/3000。 MEMS 谐振器使用标准 CMOS 设备制造,并密封在硅芯片内。由于我们的谐振器完全封装在硅中,因此可以使用现代 IC 封装技术进行封装,例如 WL-CSP(晶圆级芯片规模封装),可产生最小的封装。在此配置中,MEMS 芯片安装在振荡器芯片上,后者定义了器件的占地面积尺寸,即 1.5 x 0.8 毫米,比市场上任何石英振荡器小 40%。在此尺寸下,SiT8021 不仅是业界占地面积最小的振荡器,而且厚度减少了 45%,高度为 0.55 mm。这使得系统设计人员能够灵活地调整电路板布局并创造性地实现更小的外形尺寸。 SiT8021 的重量为 1.28 毫克,比最轻的石英振荡器轻 70%,为设计人员提供了一种减轻产品整体重量的新方法。

通过突破尺寸、重量和功耗降低的界限,SiT8021 延续了 SiTime 的创新历史和行业第一。我们很高兴看到我们的客户将开发新一代产品,因为他们采用了我们的新型 µPower 振荡器并设计了以前不可能的产品。

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