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(qū)動(dòng)器.該具有亞赫茲分辨率的小數(shù)N分頻PLL用于器件校準(zhǔn)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(xiàng),可實(shí)現(xiàn)全新功能參考時(shí)鐘始終運(yùn)行的電池供電應(yīng)用中的架構(gòu)可能性.

圖6：獨(dú)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(biāo)準(zhǔn)振蕩器不同,SiT15xx振蕩器可與片內(nèi)32.768K振蕩器串聯(lián)工作電路通過振蕩器的高度可編程輸出驅(qū)動(dòng)器.輸出驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)振蕩器電路如圖6所示.此輸出擺幅在工廠可編程時(shí)從全擺幅下降到最低功率200mVpp.能夠降低輸出頻率和輸出驅(qū)動(dòng)器電流顯著降低輸出負(fù)載電流（C*V*F）.

MEMS的穩(wěn)健性要高50倍

根據(jù)其應(yīng)用的性質(zhì),物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備可用于各種環(huán)境,并且可以使用經(jīng)受頻繁和極端的機(jī)械沖擊和振動(dòng).在惡劣環(huán)境中操作時(shí)石英晶體振蕩器會(huì)降級(jí)并且不符合數(shù)據(jù)表規(guī)范.一些石英振蕩器對(duì)正弦振動(dòng)和沖擊特別敏感,并且將表現(xiàn)出顯著的頻率變異.Sitime的SiT15xx器件架構(gòu)有助于提高環(huán)境的可靠性和彈性相對(duì)于石英對(duì)應(yīng)物的因素.質(zhì)量非常小（比石英小3000倍）諧振器）和SiTime諧振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使它們對(duì)外力極為不敏感如振動(dòng)和沖擊.

應(yīng)用和設(shè)計(jì)實(shí)例

在可穿戴市場(chǎng)中,產(chǎn)品的功能正在增加,同時(shí)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(shí)解決方案可用于真正的每秒脈沖（pps）計(jì)時(shí),RTC參考時(shí)鐘和電池管理計(jì)時(shí),以延長(zhǎng)電池壽命并縮小足跡.

圖7顯示了典型可穿戴設(shè)備的時(shí)鐘需求.低功耗32位MCU運(yùn)行16MHz晶振為內(nèi)核和外設(shè)提供時(shí)鐘,32.768kHz晶振用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘.該MCU將數(shù)據(jù)發(fā)送到連接芯片,連接芯片使用32.768kHz晶振,用于睡眠時(shí)鐘定時(shí).

圖7：典型的可穿戴時(shí)序架構(gòu)

圖8示出了使用可編程1Hz至32.768kHz SiT1534 MEMS振蕩器的設(shè)計(jì)傳感器應(yīng)用和32.768kHz MEMS SiT1532參考時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)MCU中的RTC.在這設(shè)計(jì),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(gè)芯片需要32.768kHz時(shí)序解決方案的架構(gòu);一個(gè)微控制器的參考時(shí)鐘,第二個(gè)是BlueTooth芯片的睡眠時(shí)鐘.在這設(shè)計(jì)單個(gè)MEMS定時(shí)器件（SiT1532振蕩器或SiT1552 TCXO溫補(bǔ)晶振）,尺寸為1.5x0.8mm CSP,驅(qū)動(dòng)兩個(gè)負(fù)載.由于XO/TCXO可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)負(fù)載,因此一個(gè)32.768kHz MEMS器件將會(huì)驅(qū)動(dòng)更換兩個(gè)32.768kHz石英晶體.占地面積比使用兩個(gè)石英的設(shè)計(jì)小八倍2012mm XTAL封裝的SMT封裝加上四個(gè)所需的負(fù)載電容.這種設(shè)計(jì)也節(jié)省了很多與BLE芯片的內(nèi)部32.768kHz RC相比,SiT1552的穩(wěn)定性提高了100倍溫度.

圖8：健身設(shè)備計(jì)時(shí)示例1                       圖9：健身設(shè)備計(jì)時(shí)示例2

快速增長(zhǎng)的可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新是由潛在的進(jìn)步推動(dòng)的技術(shù).新的MEMS定時(shí)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一趨勢(shì)的關(guān)鍵支持技術(shù)之一朝著更小的尺寸,更低的功率和更高的堅(jiān)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(shè)計(jì)中使用的基于晶體的時(shí)鐘源.

MEMS時(shí)序通過以下方式實(shí)現(xiàn)小型化：①更小巧,獨(dú)特的SMD晶振包裝②更高的集成度,減少組件數(shù)量③電路板布局靈活性

MEMS定時(shí)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(wěn)定性,可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的睡眠狀態(tài)③可編程頻率④可編程輸出擺幅電壓

MEMS時(shí)序通過以下方式提高穩(wěn)健性：①更強(qiáng)的抗沖擊和振動(dòng)誤差

隨著物聯(lián)網(wǎng)不斷擴(kuò)大,電池供電設(shè)備越來(lái)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(shí)解決方案.