ZHCAC60A November 2022 – December 2024 LMK6C , LMK6D , LMK6H , LMK6P
BAW 諧振器技術
BAW 是一種微諧振器技術，能夠?qū)⒏呔群统投秳訒r鐘直接集成到包含其他電路的封裝中。在 LMK6C 和 CDC6C LVCMOS 振蕩器系列中，BAW 集成了一個并置的精密溫度傳感器、一個超低抖動、低功耗輸出分頻器、一個單端 LVCMOS 輸出驅(qū)動器以及一個由幾個低噪聲 LDO 組成的小型電源復位時鐘管理系統(tǒng)。
圖 1 展示了 BAW 諧振器技術的結構。該結構包括一層夾在金屬膜和其他層之間的壓電式薄膜，用于限制機械能。BAW 利用這種壓電式傳導技術產(chǎn)生振動。
圖 1 體聲波 (BAW) 諧振器的基本結構| 器件 | 類型 | 主要特性 |
|---|---|---|
|
CDC6C |
低功耗 LVCMOS 振蕩器 |
1MHz 與 200MHz 之間的標準頻率、±50ppm 頻率精度、1ps RMS 抖動 |
| LMK6C | 超低抖動 LVCMOS 振蕩器 |
1MHz 與 200MHz 之間的任何頻率、±25ppm 頻率精度、200fs RMS 抖動 |
| LMK1C1104 | 1:4 LVCMOS 緩沖器 | 1.8V 至 3.3V 電源，20fs 超低附加抖動 |
工廠自動化領域的 BAW 振蕩器
LMK6C 和 CDC6C BAW 振蕩器可用于工廠自動化應用，為以太網(wǎng)或 USB 控制器接口以及背板 MPU 和 FPGA 提供時鐘信號，如圖 2 所示。
圖 2 工廠自動化領域使用的 BAW 振蕩器的典型方框圖BAW 振蕩器的優(yōu)勢
BAW 振蕩器具有三個主要優(yōu)勢：在許多用例中具有高級可靠性、卓越的性能和靈活性。
高度可靠性
BAW 振蕩器提供：
- 典型的振動指標為 1ppb/g。
圖 3 BAW 振蕩器振動靈敏度 - ±25ppm 的總體頻率穩(wěn)定性（考慮 10 年老化）和 ±10ppm 的溫度穩(wěn)定性。
圖 4 BAW 振蕩器和石英振蕩器的溫度穩(wěn)定性比較
與晶體振蕩器 (XO) 相比，故障前平均時間 (MTBF) 高出 20 至 30 倍
圖 5 LMK6C 單端 BAW 振蕩器老化卓越性能
超低抖動 LMK6C LVCMOS BAW 振蕩器的典型 RMS 抖動為 200fs，最大 RMS 抖動為 500fs。低功耗解決方案 CDC6C 的典型 RMS 抖動為 400fs，最大 RMS 抖動為 1ps。
圖 6 LMK6C BAW 振蕩器 25MHz 相位噪聲性能靈活的解決方案
對于標準頻率輸出，CDC6C 提供低功耗（典型值 7mA），并提供四種標準振蕩器封裝，包括業(yè)界超小的 DLY (1.6mm x 1.2mm)。CDC6C 支持 1.8V 至 3.3V 之間的任何電源電壓。
對于非標準或自定義輸出頻率，LMK6C 可以通過高性能分數(shù)輸出分頻器 (FOD) 實現(xiàn) 1MHz 至 200MHz 之間的任何頻率。LMK6C 也非常適合對相位噪聲或抖動要求更嚴格的應用。
與無源晶體相比，CDC6C 和 LMK6C 振蕩器系列都具有布局優(yōu)勢。晶體需要幾個無源元件來調(diào)整諧振頻率并保持振蕩。與之相比，有源振蕩器（如 CDC6C 或 LMK6C）只需一個電容器即可進行電源濾波，從而簡化了 BOM 并減少了所需的布局面積。此外，PCB 布線的寄生電容不會影響有源振蕩器的頻率精度，因此與晶體相比，有源振蕩器可以布置到距離接收器要遠得多的位置。
圖 7 標準封裝尺寸下晶體和 BAW 振蕩器的布局比較