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从32.768K至MHz范围的MEMS晶振有哪些优势?

来源:http://businessandbook.com 作者:康华尔电子 2020年03月18
从32.768K至MHz范围的MEMS晶振有哪些优势?
  频率控制元器件市场看似石英晶振占了主导,但也并非是一家独大,很多人可能只知道制造晶振的材料是石英和水晶,但其实还有很多种,其中一类叫做硅晶,是目前除了石英水晶之外,最多用来生产谐振器和振荡器的原材料.和普通的石英一样,硅晶制造的晶振频率也分为KHz和MHz两种,从32.768K到几千兆赫兹都可以选择,而且常用频点比石英的要高许多.接下来就带大家了解一下,MEMS可编程晶振的优势有哪些?
  本文最近已更新以反映新的信息.旨在产生共振并产生时钟信号的MEMS(微机电系统)目前可能无法在计时应用领域占据主导地位,但是该技术的普及程度正在不断提高.与基于石英晶体的悠久的计时技术相抗衡,MEMS的出现带来了巨大的好处.
  下面列出的是基于MEMS谐振器的计时产品提供的最大优势.
1.小型化
  MEMS技术基于硅而不是石英,从而提供了更低的成本和更容易获得的实现小型化的途径.MEMS器件利用了光刻技术,因此对尺寸的改进没有实际的限制.更具体地说,封装尺寸和频率彼此独立,而石英晶体的尺寸与设备的频率直接相关.
  微小的晶体具有频率限制.例如,Abracon的1.2x1.0mmABM13W系列具有32MHz至80MHz的频率范围,而1.6x1.2mmABM12W系列则具有24MHz至52MHz的频率范围.相反,类似的小型(1.6x1.2mm)MEMS可编程晶振可提供1MHz至80MHz的频率范围.低于24MHz的频率在电源,无线充电和连接应用中很常见.
  Abracon晶振的32.768kHz-ASTMKJ MEMS解决方案以更小的1.54x0.84mm的占地面积击败了其他最新的音叉晶体尺寸.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封装尺寸.
2.抗冲击
  Abracon正在谈论高冲击力-就像从大炮高冲击力中射出来一样.您可能会问:”谁需要那个?”抗高冲击力不仅在弹丸中是必需的.工业过程监控,手持式电动工具,运输,无人机和机器人技术等应用程序经常会遭受冲击和振动.任何有跌落,跌落,反复冲击,高速撞击,急转弯或强烈混响风险的设备都将从MEMS中受益.谐振器尺寸小,即使与微型石英晶体相比,MEMS设备的质量也很低.较小的质量会产生较小的加速度作用力,从而使MEMS器件保持稳定.
3.在极端温度下的稳定性
  工业,运输,汽车和军事应用中的设备必须能够承受-40℃~+85℃的极端温度极限.未经补偿的石英晶体的稳定性在极端温度和极端温度下趋于发散.另一方面,所有MEMS都需要温补晶体振荡器的温度补偿功能,这将使器件即使在极端温度下也能在整个温度范围内得到控制.如果您想在较宽的温度范围内保持紧密的稳定性,则MEMS时序可能是一个不错的选择.
4.非标准频率
  几乎所有应用程序都使用数百种常见频率.但是,当需要新的频率时,将石英毛坯切割成正确的频率可能需要花费数周的时间.在紧急项目中,MEMS的可编程性可以拯救工程师并帮助他们继续设计.同时,有可能使用MEMS器件进行生产,然后切换回晶体以进行批量运输.在开发和原型开发阶段适应新的频率时,该策略很方便.
  以正确的方式以正确的方式应用技术始终可以解决挑战.在许多应用中,MEMS可以提供节省空间的选项,抗冲击,具有更好的稳定性和快速转弯非标准频率的便利性.还有大家比较关心的价格问题,从2005年开始,MEMS晶振系列的单价就大幅度降低,大多数与普通的石英晶体振荡器差不多价格,甚至会更低,因此MEMS时序的使用成本并不会提高.
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