ZHCAC60 November   2022 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 1-1 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-20221010-SS0I-9TMC-PKBW-QRZNWPFTZ5J4-low.png图 1 体声波 (BAW) 谐振器的基本结构

工厂自动化领域的 BAW 振荡器

BAW 振荡器可用于工厂自动化应用,为以太网 PHY、处理器 (SOC)、WiFi 和 USB 控制器计时,如图 1-2 所示。

GUID-20221010-SS0I-DDTQ-82MK-0ZBR7BPZTMHC-low.svg图 2 工厂自动化领域使用的 BAW 振荡器的典型方框图
器件 类型 函数 关键特性
LMK6C/D/P/H 超低抖动 XO 以太网 PHY、Wi-Fi®、SoC 和 USB 控制器的参考时钟 1MHz 至 400MHz、±25ppm、200fs 抖动
LMK1C1104 1:4 LVCMOS 缓冲器 进行扇出,为以太网 PHY、Wi-Fi、SoC 和 USB 控制器计时,适用于要求这四者具有相同频率的应用 1.8V 至 3.3V 电源,20fs 超低附加抖动
CDCE(L)9xx 时钟发生器 支持四种独特的输出频率 PCIe 第 1 代到第 5 代,汽车级

BAW 振荡器的优势

BAW 振荡器具有三个主要优势:高级可靠性、卓越的性能以及作为灵活的解决方案运行。

高度可靠性

BAW 振荡器提供:

  • 典型的振动指标为 1ppb/g。
    GUID-20221010-SS0I-FSWF-CRBT-CFKKK7GHZCNW-low.png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。
    GUID-20221101-SS0I-KG1G-CTJF-XRVMZNTD7GLW-low.png图 4 BAW 振荡器和石英振荡器的温度稳定性比较
  • MTBF(故障前平均时间)高出 20 - 30 倍
    GUID-20221120-SS0I-QWVJ-PHT0-0VR2VZZZ2D2T-low.png图 5 LMK6D/P/H 差分 BAW 振荡器老化
    GUID-20221120-SS0I-BC0P-N6J9-MQRSZDPWPDGC-low.png图 6 LMK6C 单端 BAW 振荡器老化

卓越性能

BAW 振荡器支持差分和单端输出。差动 BAW 振荡器(LVPECL、LVDS 和 HCSL)在 12kHz 至 20MHz 的集成带宽内具有 100fs 的典型 RMS 抖动和 125fs 的最大 RMS 抖动。单端 BAW 振荡器 (LVCMOS) 的典型 RMS 抖动为 200fs,最大 RMS 抖动为 500fs。

图 1-7 展示了 BAW 振荡器 25MHz 型号的相位噪声图,这是工厂自动化应用中常用的频率。

GUID-20221010-SS0I-CPBP-X74H-DWRSKFXMR5WZ-low.png图 7 LMK6C BAW 振荡器 25MHz 相位噪声性能

灵活的解决方案

BAW 振荡器可支持从 1MHz 到 400MHz 的任何频率,支持 LVCMOS、LVDS、LVPECL 和 HCSL 输出格式,采用两种封装尺寸(3.2mm x 2.5mm 和 2.5mm x 2.0mm),并支持 1.8V、2.5V 和 3.3V 电源电压。