ZHCAC62 November   2022 LMK6C , LMK6D , LMK6H , LMK6P

 

  1.   适用于楼宇自动化的 BAW 振荡器解决方案

适用于楼宇自动化的 BAW 振荡器解决方案

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 1-1 体声波 (BAW) 谐振器的基本结构

楼宇自动化领域的 BAW 振荡器

楼宇自动化系统能在可扩展的级别更大限度地提高安全性、稳健性和可靠性。为了在 IP 摄像头、视频监控和 HVAC 等应用中获得更好的性能,需要一个复杂可靠的精确时钟数据网络。

在上面列出的高级楼宇自动化系统中,需要以下性能指标:

  • 更高密度的产品设计,具有宽热性能和小布局尺寸。
    GUID-20221101-SS0I-3C46-1BDM-FPVJKMP0RF49-low.jpg图 1-2 BAW 振荡器和晶体的 PCB 封装比较
  • 更高的性能和可靠性保护,可满足各种振动和冲击性能要求。
    GUID-20221010-SS0I-FSWF-CRBT-CFKKK7GHZCNW-low.png图 1-3 BAW 振荡器振动灵敏度
    GUID-20221101-SS0I-KG1G-CTJF-XRVMZNTD7GLW-low.png图 1-4 BAW 振荡器和石英的温度稳定性比较
  • 低抖动,可在系统中实现出色 BER 性能
    GUID-20221120-SS0I-VKCB-P7BT-WCGJPRVGWFHF-low.png图 1-5 LMK6C BAW 振荡器 25MHz 相位噪声性能

在楼宇自动化系统中,BAW 振荡器可用作以下器件的参考时钟:

器件 频率
音频 12.288 MHz/24.576 MHz
100M 以太网 25MHz
MCU 16 MHz/25 MHz
图像传感器 37.125 MHz/54 MHz
SoC 系统时钟 48 MHz/50 MHz
WiFi/BLE 38.4 MHz/48 MHz
HDMI/SDI 297 MHz
Gb 以太网 125MHz

对于上述所有频率,抖动性能、可靠性和稳定性是关键性能因素。BAW 振荡器解决方案可以满足所有这些指标。

图 1-6 展示了 IP 摄像机和 HVAC 系统的典型方框图。对于 IP 摄像机应用,BAW 振荡器可用作 ASIC、MCU、图像传感器、音频编解码器、HDMI/SDI 和以太网 PHY 的参考时钟。对于 HVAC 系统,BAW 振荡器可用作 WiFi/BLE、MCU、FPGA 和以太网 PHY 的参考。

图 1-6 楼宇自动化领域使用的 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 ASIC、MCU、图像传感器、音频编解码器、HDMI/SDI 和以太网 PHY 的参考时钟 1MHz 至 400MHz、±25ppm、200fs 抖动
LMK1Cxxxx 1:x LVCMOS 缓冲器 进行扇出,为 MCU、PHY 和 HDMI/SDI 计时 1.8V 至 3.3V 电源,20fs 超低附加抖动
TPL5010 纳瓦级计时器 具有电源门控功能的超低功耗系统计时器 1.8V 至 5.5V 电源,典型流耗为 35nA