ZHCACZ2 august   2023 LMK6C , LMK6D , LMK6H , LMK6P

 

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BAW 谐振器技术

BAW 是一种微谐振器技术,能够将高精度和超低抖动时钟直接集成到包含其他电路的封装中。在 BAW 振荡器中,BAW 与以下各项集成:并置的精密温度传感器;超低抖动、低功耗分数输出分频器 (FOD);单端 LVCMOS 和差分 LVPECL、LVDS 和 HCSL 输出驱动器,以及由多个低噪声 LDO 组成的小型电源复位时钟管理系统。

图 1 展示了 BAW 谐振器技术的结构。该结构包括一层夹在金属膜和其他层之间的压电式薄膜,用于限制机械能。BAW 利用这种压电式传导技术产生振动。

GUID-20221020-SS0I-XK8K-HFZW-TLWSPSS2CGTC-low.png图 1 体声波 (BAW) 谐振器的基本结构

电机驱动系统中的 BAW 振荡器

电机驱动系统广泛用于各类工业和制造应用。这些系统需要精确控制位置、扭矩和速度,以便实现稳健可靠的性能。交流逆变器和变频驱动器、单轴和多轴伺服驱动器以及步进驱动器等许多应用都依靠 EtherCAT® 将数据传输到主机处理器,因此需要可靠的时钟架构来实现最佳性能。图 2图 3图 4 展示了标准 EtherCAT 应用的通用时钟架构。

GUID-20230714-SS0I-WC33-07WN-RHS1KJ5S3HRX-low.png图 2 拓扑 1
GUID-20230718-SS0I-JNTJ-821X-J4MBV00NMNFN-low.png图 3 拓扑 2
GUID-20230718-SS0I-QJHP-ZQPX-VZPWF4V8H7HW-low.png图 4 拓扑 3

BAW 振荡器的优势

TI 的 BAW 振荡器具有许多优势,包括:

  • BAW 振荡器采用小型封装尺寸(3.2mm x 2.5mm 和 2.5mm x 2.0mm),不需要晶体所需的额外电容器,从而可以减少分配给振荡器的 PCB 空间。图 5 展示了使用 BAW 振荡器如何有助于节省 PCB 空间。
GUID-20221101-SS0I-LK6V-CHD5-FGCCDXC8GP57-low.png图 5 BAW 振荡器和晶体的 PCB 封装比较
  • BAW 技术对机械冲击和振动等恶劣环境条件具有很高的弹性,与基于石英的设计相比,MTBF 降低了 100 倍。如图 6 所示,BAW 振荡器的振动灵敏度仅为 1 ppb/g,与基于石英的设计相比,灵敏度提高 10 倍。
GUID-DE0CB190-F8C9-4F86-A24E-2BFBE639907A-low.png图 6 BAW 振荡器振动灵敏度
  • BAW 振荡器可在 -40°C 至 +105°C 的温度范围内保持 ±10ppm 的温度稳定性。
GUID-20221101-SS0I-KG1G-CTJF-XRVMZNTD7GLW-low.png图 7 BAW 振荡器和石英的温度稳定性比较
  • LMK6C 振荡器支持 250fs 的 RMS 抖动(典型值),可优化 BER 性能并提高处理器与以太网 PHY 之间的同步性。
GUID-20221010-SS0I-CPBP-X74H-DWRSKFXMR5WZ-low.png图 8 LMK6C BAW 振荡器 25MHz 相位噪声性能
  • BAW 振荡器包含可提供高电源噪声抗扰度的集成式 LDO。
GUID-20230714-SS0I-J1LG-HRXX-QBNLKLWFRJNT-low.svg图 9 具有集成式 LDO 的 LMK6 BAW 简化版方框图