SiT15xx器件中的模擬振蕩器IC支持多種功能,包括低噪聲維持電路,超低功耗精密PLL和超低功耗可編程輸出驅動器.該具有亞赫茲分辨率的小數N分頻PLL用于器件校準和頻率編程32.768KHZ低至1Hz.降低輸出頻率的能力顯著降低了電流消耗灰.由于低頻諧振器的物理尺寸限制,石英晶體不能提供頻率低于32.768kHz.而SiT15xx系列具有更低的頻率選項,可實現全新功能參考時鐘始終運行的電池供電應用中的架構可能性.

圖6：獨特的NanoDrive™輸出擺幅可編程低至200mV,以最大限度地降低功耗

與標準振蕩器不同,SiT15xx振蕩器可與片內32.768K振蕩器串聯工作電路通過振蕩器的高度可編程輸出驅動器.輸出驅動程序可以生成各種共模電壓和擺幅電平,以匹配片上32.768KHZ的不同實現振蕩器電路如圖6所示.此輸出擺幅在工廠可編程時從全擺幅下降到最低功率200mVpp.能夠降低輸出頻率和輸出驅動器電流顯著降低輸出負載電流（C*V*F）.

MEMS的穩健性要高50倍

根據其應用的性質,物聯網和可穿戴設備可用于各種環境,并且可以使用經受頻繁和極端的機械沖擊和振動.在惡劣環境中操作時石英晶體振蕩器會降級并且不符合數據表規范.一些石英振蕩器對正弦振動和沖擊特別敏感,并且將表現出顯著的頻率變異.Sitime的SiT15xx器件架構有助于提高環境的可靠性和彈性相對于石英對應物的因素.質量非常小（比石英小3000倍）諧振器）和SiTime諧振器的結構設計使它們對外力極為不敏感如振動和沖擊.

應用和設計實例

在可穿戴市場中,產品的功能正在增加,同時它們必須增加消耗更少的電力和空間.SiTime晶振公司的32.768kHz MEMS定時解決方案可用于真正的每秒脈沖（pps）計時,RTC參考時鐘和電池管理計時,以延長電池壽命并縮小足跡.

圖7顯示了典型可穿戴設備的時鐘需求.低功耗32位MCU運行16MHz晶振為內核和外設提供時鐘,32.768kHz晶振用于實時時鐘.該MCU將數據發送到連接芯片,連接芯片使用32.768kHz晶振,用于睡眠時鐘定時.

圖7：典型的可穿戴時序架構

圖8示出了使用可編程1Hz至32.768kHz SiT1534 MEMS振蕩器的設計傳感器應用和32.768kHz MEMS SiT1532參考時鐘驅動MCU中的RTC.在這設計,通過使用1.5x0.8mm CSP振蕩器,電路板空間減少到不到一半.

圖9顯示了兩個芯片需要32.768kHz時序解決方案的架構;一個微控制器的參考時鐘,第二個是BlueTooth芯片的睡眠時鐘.在這設計單個MEMS定時器件（SiT1532振蕩器或SiT1552 TCXO溫補晶振）,尺寸為1.5x0.8mm CSP,驅動兩個負載.由于XO/TCXO可以驅動兩個負載,因此一個32.768kHz MEMS器件將會驅動更換兩個32.768kHz石英晶體.占地面積比使用兩個石英的設計小八倍2012mm XTAL封裝的SMT封裝加上四個所需的負載電容.這種設計也節省了很多與BLE芯片的內部32.768kHz RC相比,SiT1552的穩定性提高了100倍溫度.

圖8：健身設備計時示例1圖9：健身設備計時示例2

快速增長的可穿戴和物聯網領域的創新是由潛在的進步推動的技術.新的MEMS定時技術是實現這一趨勢的關鍵支持技術之一朝著更小的尺寸,更低的功率和更高的堅固性.基于MEMS的小型32.768kHz XO/TCXO可提供180至200ppm石英的替代品過去設計中使用的基于晶體的時鐘源.

MEMS時序通過以下方式實現小型化：①更小巧,獨特的SMD晶振包裝②更高的集成度,減少組件數量③電路板布局靈活性

MEMS定時通過以下方式降低功耗：①降低核心電流消耗②更高的頻率穩定性,可實現更長的睡眠狀態③可編程頻率④可編程輸出擺幅電壓

MEMS時序通過以下方式提高穩健性：①更強的抗沖擊和振動誤差

隨著物聯網不斷擴大,電池供電設備越來越小,SiTime Crystal的超小型,低功耗,低頻率的基于MEMS的振蕩器提供最佳的定時解決方案.

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