看看大图,MEMS低功耗振荡器如何延长电池寿命

2017-03-08 10:54:51 2300 0 0

主动设备解决方案比被动设备消耗更少的功率似乎与直觉相反。每个设计工程师都知道无源晶体谐振器(XTAL)不会吸收功率,为什么在功率敏感型应用中使用振荡器代替XTAL?当考虑系统总功率时,答案就变得非常清楚。

 

电池供电的产品通常使用一个或多个时钟组件。如果使用XTAL,它不直接从电池汲取电流。然而,为了使谐振器振荡,它必须由驻留在MCU或SoC上的振荡器电路驱动。而这个片上振荡电路可以消耗掉很多电源。

 

基于MEMS的μPower低功耗振荡器是可以比石英晶体谐振器提供更低功率的替代品。SiTime高度优化的低功率频率合成器和模拟电路驱动TempFlat MEMS™谐振器,实现工厂可编程频率与微安级内核电流。在功率敏感应用中,可以用这些μPower振荡器替换MHz谐振器,并且可以关闭MCU / SoC上的片上振荡器电路。如下图所示,SiTime的SiT8021低功耗 μPower振荡器直接连接到XIN引脚,并简单地旁路片上XTAL OSC电路,从而实现系统级的净功率节省。

OSC-OFF

 

当MEMS的μPower低功耗振荡器取代晶体XTAL时,振荡器+ MCU的组合电流消耗在活动状态期间降低7%。 而在待机模式下,可以实现18%的节省。 在待机期间,振荡器仅消耗≤0.9μA,因为除了MEMS振荡器电路和ST引脚检测逻辑之外,所有内部电路都关闭。

 

Power savings

 

除了消耗更少的系统功率,SiTime的μPower低功耗振荡器(仅测量1.5 x 0.8 mm)占据更少的电路板空间,这是一个重要因素,因为许多功率敏感产品也是空间敏感的。

 


使用振荡器的另一个优点是能够驱动多个负载 - XTALs不能做到。 当驱动多于一个负载时,功耗仅仅分数增加,复合了关闭在多个芯片(例如,MCU +音频DAC)上的OSC电路的功率节省益处。 除了降低系统功率,这种方法减少了电路板空间,BOM和成本。

portable audio design

 

当基于MEMS的μPower低功耗振荡器取代石英振荡器时,功率节省甚至更加显着。 例如,在便携式音频应用中,与2.5mA的石英振荡器相比,以3.072MHz操作的SiT8021振荡器仅消耗60μA。 在这种情况下,功耗降低98%。 这可以有效地延长电池寿命一整天 - 一个巨大的改进。

SiTime的革命性MEMS和模拟技术提供了显着降低总功耗的解决方案。 如果低功耗是关键,请看大系统级改进的大图。


相关链接:SiT8021选型手册


相关链接:SiTime样品中心

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