高精度32.768KHz温补振荡器SiT1552常见疑问解答

2024-07-23 17:42:502900

1、谁需要超小型32kHz TCXO? 


a. 快速崛起的可穿戴设备领域是需要精密32kHz参考时钟的完美应用场景。典型的可穿戴设备应用通常电池容量很小(通常小于300mAh),没有与手机相同的网络连接需求,并且空间极为有限。32kHz TCXO非常适合这类应用。32kHz TCXO的其他应用包括物联网(IoT)以及医疗和智能能源应用。 


2、32kHz TCXO参考时钟在可穿戴设备应用中用于何处?


 a. 可穿戴设备通常需要两个32kHz参考时钟;一个用于蓝牙/低功耗(BT/BLE)芯片的睡眠时钟,另一个用于微控制器(MCU)的实时时钟(RTC)。由于SiT1552是一种振荡器,因此它可以轻松驱动两个负载。谐振器无法驱动两个负载。 


3、睡眠时钟是什么? 


a. 睡眠时钟是在系统其余部分处于空闲、休眠或完全关闭状态时运行的参考时钟。32kHz是理想的睡眠时钟频率,因为它消耗的功率最少,并且可以向下分频至1秒。大多数系统都需要一个始终运行的参考时钟来驱动系统的RTC,以便它们可以跟踪时间。在包含某种形式的无线连接的系统中,当无线子系统(例如WiFi、BT、BLE)未运行时,32kHz睡眠时钟被用作低功耗参考时钟。


4、TCXO如何与期望与晶振接口的系统(XTAL_Osc_IN)进行接口?


a. SiT1552可以直接将信号输入到XTAL-Osc输入端,无需任何负载电容或电阻。PMIC和芯片组具有关闭其内部振荡器的能力,从而产生与LVCMOS兼容的输入。对于无法关闭内部振荡器的应用程序,SiT1552包括NanoDrive™,这是一种由工厂编程的、具有降低摆幅输出级的器件,可模拟晶振摆幅。


5、竞争性替代方案是什么? 


a. 小型封装应用的最接近的竞争对手是京瓷公司的32kHz、5ppm TCXO(KT3225)。 虽然频率稳定性具有竞争力,但其封装尺寸为8mm²,几乎是SiTime TCXO的7倍大小。 此外,其高度比SiT1552高出40%,最大供电电流是SiT1552的3倍。 


6、应用程序为何要使用独立的32kHz参考时钟? 为什么不从MHz参考时钟中生成32kHz?


 a. 这一切都与功耗有关。 一个32kHz参考时钟需要始终运行。 因此,这迫使MHz XTAL始终运行。 有一些芯片组可以将MHz参考时钟分频生成32kHz时钟源。 然而,功率与频率的平方成正比,因此始终运行的MHz时钟将比始终运行的kHz时钟消耗更多的功率。 此外,将MHz时钟分频生成kHz时钟也将消耗更多的功率。 替代方案是使用一个专用的、始终运行的外部32kHz参考时钟,仅在系统需要时通过脉冲激活MHz XTAL和内部电路。因此,当移动设备处于睡眠模式时,32kHz的时钟正在运行,但MHz参考时钟被关闭,不消耗功率。  


7、为什么振荡器比谐振器更好?


a. 振荡器是一种具有强输出级(驱动能力)的有源设备。 它对外部负载电容或其他寄生参数不敏感,并且不需要外部负载电容器。 因此,振荡器在电路板布局上的灵活性更高,不会因为温度而出现启动或性能问题。 谐振器是一种无源设备,没有内部驱动能力,并且为了谐振需要在每个设备(XIN和XOUT)的两侧放置负载电容器。 因此,它对芯片组的XIN/XOUT引脚有非常严格的邻近要求。 谐振器必须尽可能靠近芯片组的XIN/XOUT引脚放置。 它对寄生参数和迹线电容非常敏感。 


b. 振荡器还可以驱动多个负载,而谐振器则不能。 

 

c. 谐振器必须与振荡器电路紧密匹配,通常位于片上系统(SoC)或微控制器中。 如果匹配出现问题,系统将无法启动。振荡器总是能够正确启动,因为它是一个完全匹配的系统。








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