ZHCAC60A November 2022 – December 2024 LMK6C , LMK6D , LMK6H , LMK6P
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 LMK6C 和 CDC6C LVCMOS 振荡器系列中，BAW 集成了一个并置的精密温度传感器、一个超低抖动、低功耗输出分频器、一个单端 LVCMOS 输出驱动器以及一个由几个低噪声 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。
图 1 体声波 (BAW) 谐振器的基本结构| 器件 | 类型 | 主要特性 |
|---|---|---|
|
CDC6C |
低功耗 LVCMOS 振荡器 |
1MHz 与 200MHz 之间的标准频率、±50ppm 频率精度、1ps RMS 抖动 |
| LMK6C | 超低抖动 LVCMOS 振荡器 |
1MHz 与 200MHz 之间的任何频率、±25ppm 频率精度、200fs RMS 抖动 |
| LMK1C1104 | 1:4 LVCMOS 缓冲器 | 1.8V 至 3.3V 电源，20fs 超低附加抖动 |
工厂自动化领域的 BAW 振荡器
LMK6C 和 CDC6C BAW 振荡器可用于工厂自动化应用，为以太网或 USB 控制器接口以及背板 MPU 和 FPGA 提供时钟信号，如图 2 所示。
图 2 工厂自动化领域使用的 BAW 振荡器的典型方框图BAW 振荡器的优势
BAW 振荡器具有三个主要优势：在许多用例中具有高级可靠性、卓越的性能和灵活性。
高度可靠性
BAW 振荡器提供：
- 典型的振动指标为 1ppb/g。
图 3 BAW 振荡器振动灵敏度 - ±25ppm 的总体频率稳定性（考虑 10 年老化）和 ±10ppm 的温度稳定性。
图 4 BAW 振荡器和石英振荡器的温度稳定性比较
与晶体振荡器 (XO) 相比，故障前平均时间 (MTBF) 高出 20 至 30 倍
图 5 LMK6C 单端 BAW 振荡器老化卓越性能
超低抖动 LMK6C LVCMOS BAW 振荡器的典型 RMS 抖动为 200fs，最大 RMS 抖动为 500fs。低功耗解决方案 CDC6C 的典型 RMS 抖动为 400fs，最大 RMS 抖动为 1ps。
图 6 LMK6C BAW 振荡器 25MHz 相位噪声性能灵活的解决方案
对于标准频率输出，CDC6C 提供低功耗（典型值 7mA），并提供四种标准振荡器封装，包括业界超小的 DLY (1.6mm x 1.2mm)。CDC6C 支持 1.8V 至 3.3V 之间的任何电源电压。
对于非标准或自定义输出频率，LMK6C 可以通过高性能分数输出分频器 (FOD) 实现 1MHz 至 200MHz 之间的任何频率。LMK6C 也非常适合对相位噪声或抖动要求更严格的应用。
与无源晶体相比，CDC6C 和 LMK6C 振荡器系列都具有布局优势。晶体需要几个无源元件来调整谐振频率并保持振荡。与之相比，有源振荡器（如 CDC6C 或 LMK6C）只需一个电容器即可进行电源滤波，从而简化了 BOM 并减少了所需的布局面积。此外，PCB 布线的寄生电容不会影响有源振荡器的频率精度，因此与晶体相比，有源振荡器可以布置到距离接收器要远得多的位置。
图 7 标准封装尺寸下晶体和 BAW 振荡器的布局比较