Na eletrónica de baixa potência, as fontes de tempo são um impulsionador implícito da duração da bateria, confiabilidade e desempenho.Os cristais de quartzo foram o elemento de tempo padrão na eletrônica até o advento dos osciladores de sistema eletromecânico micromecânico (MEMS) baseados em silício.
A escolha de osciladores MEMS é um dos passos mais influentes na concepção de aplicações de dispositivos portáteis e sensores IoT para sistemas digitais industriais e de alta velocidade.Este cristal é gravado numa bolacha de silício e vibra a uma frequência precisa para fornecer um sinal de tempo digital estável.
Os cristais de quartzo são usados desde a década de 1930 e dependem da propriedade piezoelétrica da tensão aplicada para vibrar em uma frequência precisa.A estabilidade natural dos cristais de quartzo garante um tempo longo e confiável de dispositivos como microcontroladores e rádios.
No entanto, os cristais de quartzo são relativamente frágeis e operam a uma frequência particular, causando problemas durante as iterações de design e personalização de frequência.Os cristais de quartzo estabilizam-se apenas alguns milissegundos após serem energizados., tornando-os inadequados para dispositivos de baixa potência com ciclos de sono frequentes.
Alternativas eletrônicas, como osciladores RC e LC, podem gerar sinais de relógio a partir de componentes eletrônicos, mas podem desviar a frequência devido à temperatura, voltagem ou envelhecimento.
Os osciladores MEMS combinam a estabilidade mecânica do quartzo com a miniaturização, resistência ao impacto e configurabilidade do silício.Este oscilador é ideal para aplicações que exigem baixo consumo de energiaO oscilador acorda a velocidades de microssegundos, mantém a estabilidade e o baixo consumo de energia durante as alterações de temperatura, resultando num tempo de funcionamento mais longo,baterias menores, e um design mais compacto e robusto.
Opções sísmicas e programáveis
A Abracan oferece uma gama de dispositivos de controle de tempo e frequência, incluindo o oscilador MEMS da série AMMLP, para controle de frequência de alta precisão em um pacote ultracompacto e de baixa potência (Figura 1).Em comparação com o quartzo tradicional, os dispositivos AMMLP são caracterizados por resistência a impactos, tamanho ultra-pequeno e programabilidade, etc., cumprindo completamente os requisitos de frequência de projeto e embalagem dos engenheiros.
Figura 1: Os osciladores MEMS da série AMMLP da Abracan apresentam embalagens padrão da indústria e amplo intervalo de seleção de frequência.
De uma nova geração de rastreadores de fitness a UAVs autônomos, o Oscilador AMMLP fornece cronometragem precisa e de baixa potência para aplicações modernas.3 MHz a 170 MHz e estão disponíveis numa ampla gama de precisõesEstes dispositivos suportam quatro tensões de alimentação: 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V ou 2,25 V a 3,6 V contínuos.
Do ponto de vista do consumo de energia, o oscilador AMMLP é construído para a conservação de energia, tipicamente com um consumo de corrente de cerca de 6,5 mA,e muitos modelos também incluem um modo Standby ou Output Enable para entrar em um estado latente quando o dispositivo é energeticamente eficienteCom tamanhos de embalagem padrão da indústria de 2,0 x 1,6 mm, 2,5 x 2,0 mm, 3,2 x 2,5 mm, 5,0 x 3,2 mm e 7,0 x 5,0 mm, o oscilador permite uma fácil integração incorporada mesmo no projeto mais compacto.
Estabilidade da frequência
O dispositivo Abracan é programável em fábrica para praticamente qualquer frequência em sua faixa.Pode ser selecionada uma ampla gama de temperaturas de ± 20 ppm a ± 50 ppm e essa rigorosa estabilidade de frequência garante a consistência do tempo para aplicações industriais ou de consumo portáteis.
AMMLPAALJS-24.000T é um oscilador MEMS de 2,0 x 1,6 mm que economiza espaço em PCB, proporcionando alta precisão, baixa potência 24 MHz IF. Este oscilador fornece sinais de relógio estáveis para microcontroladores,circuitos de radiofrequência e outros circuitos digitais com uma tensão de alimentação de 2.25 V a 3.63 V, uma corrente de funcionamento máxima de 7,5 mA e uma corrente de espera de apenas 1,8 μA, tornando-o ideal para dispositivos alimentados a bateria.
O AMMLPDALJS-25.0000T é ligeiramente maior, 2,5 x 2,0 mm e opera a 25 MHz, que é normalmente usado para Ethernet, USB e alguns rádios sem fio.A corrente de espera típica deste dispositivo é de apenas 1 μA, e também tem uma tensão de funcionamento flexível de 2,25 V a 3,63 V, o que garante uma operação eficiente em projetos portáteis ou industriais.
MHz AMMLPDDLJS-50.0000T utiliza um pacote de 2,5 x 2,0 mm, 1 μ A de energia de espera, suporta 1.8 V de alimentação e funciona até 7,5 mA.O oscilador de baixo consumo de energia é ideal para espaços exigentes e eficiência energética.
Todos os três dispositivos possuem estabilidade de frequência de ± 20 ppm e saída CMOS para simplificar o design da aplicação.