BAW 諧振器技術(shù)

BAW 是一種微諧振器技術(shù)，能夠?qū)⒏呔群统投秳訒r(shí)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(gè)并置的精密溫度傳感器、一個(gè)超低抖動、低功耗輸出分頻器以及一個(gè)由多個(gè)低噪聲 LDO 組成的小型電源復(fù)位時(shí)鐘管理系統(tǒng)。

圖 1 展示了 BAW 諧振器技術(shù)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)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(jī)械能。BAW 利用這種壓電式傳導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生振動。

能源基礎(chǔ)設(shè)施中的 BAW 振蕩器

CDC6C 和 LMK6C LVCMOS BAW 振蕩器系列可用作能源基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)中的直接替代產(chǎn)品。

圖 2 和圖 3 展示了基本方框圖智能儀表應(yīng)用，其中包含 BAW 振蕩器。憑借在頻率、電源電壓和封裝尺寸方面的靈活性，BAW 振蕩器能夠在整個(gè)系統(tǒng)中滿足替代時(shí)鐘需求。如果隔離式 ADC 的主時(shí)鐘需要同步，則可以使用 LMK05318B 等網(wǎng)絡(luò)同步器。

BAW 振蕩器的優(yōu)勢

與 MEMS 和石英振蕩器相比，BAW 振蕩器的主要優(yōu)勢之一是出色的抖動性能。圖 4 展示了在 25MHz 輸出時(shí)鐘下 LMK6C (LVCMOS) BAW 振蕩器的抖動性能。改進(jìn) ADC 主時(shí)鐘的抖動性能可以實(shí)現(xiàn)出色的信噪比。

TI 的 BAW 振蕩器系列支持 1.8V 至 3.3V 電源電壓，采用標(biāo)準(zhǔn) 4 引腳 DLE (3.2mm × 2.5mm)、DLF (2.5mm × 2mm)、DLX (2mm x 1.6mm) 和 DLY (1.6mm x 1.2mm) 封裝，可節(jié)省緊湊型電路板設(shè)計(jì)的空間。左側(cè)的圖 5 展示了 BAW 振蕩器布局，并與多種封裝尺寸的典型晶體布局進(jìn)行了比較。晶體最多需要四個(gè)外部元件來調(diào)整諧振頻率并保持主動振蕩。有源振蕩器（如 CDC6C 或 LMK6C）只需一個(gè)電容器即可進(jìn)行電源濾波，從而簡化了 BOM 并顯著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，有源振蕩器距離接收器要遠(yuǎn)得多。

BAW 振蕩器在溫度穩(wěn)定性和振動靈敏度方面提供高度可靠性。圖 6 將在 -40°C 至 105°C 溫度范圍內(nèi)的 BAW 性能與石英進(jìn)行了比較。在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，BAW 振蕩器具有 ±10ppm 的頻率精度。

圖 7 展示了 BAW 振蕩器的振動靈敏度。BAW 振蕩器的典型振動靈敏度為 1ppb/g，這明顯優(yōu)于石英振蕩器設(shè)計(jì)的 5ppb/g 至 10ppb/g 靈敏度。

與其他技術(shù)相比，BAW 振蕩器具有出色的 EMI 性能。圖 8 比較了 CDC6C BAW 振蕩器和基于 MEMS 的振蕩器在 550MHz 至 800MHz 頻段內(nèi)的 CISPR 11 輻射發(fā)射。在 AMC131M03 EVM 上使用 8.192MHz 時(shí)鐘頻率執(zhí)行此測量。BAW 振蕩器在時(shí)鐘頻率的偶次諧波中輻射的功率要小得多，并且在奇時(shí)鐘諧波中發(fā)射的峰值功率也要小得多。